手写一个IoC容器
实现Ioc的大体思路
1.自定义一个AnnotationConfigApplicationContext类，构造器传入要扫描的包
2.获取包下所有的类
3.遍历这些类，找出添加了@Component 注解的类，获取他的class和beanName，封装成一个BeanDefinition，存入集合Set，这个集合就是自动装载的原材料
4.遍历set集合，通过反射创建对象，同时检测属性有没有添加@Value注解，如果有，给属性赋值。再将这些动态创建的对象以k-v存入缓存区
5.提供getBean()方法，通过beanName取出bean
代码实现
1.定义BeanDefinition类用于包装扫描到的class
@Data @AllArgsConstructor public class BeanDefinition { private String beanName; private Class beanClass; }
2.MyTool工具类提供扫描class的具体实现
package myspring; import java.io.File; import java.io.FileFilter; import java.io.IOException; import java.net.JarURLConnection; import java.net.URL; import java.net.URLDecoder; import java.util.Enumeration; import java.util.LinkedHashSet; import java.util.Set; import java.util.jar.JarEntry; import java.util.jar.JarFile; public class MyTools { public static Set<Class<?>> getClasses(String pack) { // 第一个class类的集合 Set<Class<?>> classes = new LinkedHashSet<Class<?>>(); // 是否循环迭代 boolean recursive = true; // 获取包的名字 并进行替换 String packageName = pack; String packageDirName = packageName.replace('.', '/'); // 定义一个枚举的集合 并进行循环来处理这个目录下的things Enumeration<URL> dirs; try { dirs = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResources(packageDirName); // 循环迭代下去 while (dirs.hasMoreElements()) { // 获取下一个元素 URL url = dirs.nextElement(); // 得到协议的名称 String protocol = url.getProtocol(); // 如果是以文件的形式保存在服务器上 if ("file".equals(protocol)) { // 获取包的物理路径 String filePath = URLDecoder.decode(url.getFile(), "UTF-8"); // 以文件的方式扫描整个包下的文件 并添加到集合中 findClassesInPackageByFile(packageName, filePath, recursive, classes); } else if ("jar".equals(protocol)) { // 如果是jar包文件 // 定义一个JarFile System.out.println("jar类型的扫描"); JarFile jar; try { // 获取jar jar = ((JarURLConnection) url.openConnection()).getJarFile(); // 从此jar包 得到一个枚举类 Enumeration<JarEntry> entries = jar.entries(); findClassesInPackageByJar(packageName, entries, packageDirName, recursive, classes); } catch (IOException e) { // log.error("在扫描用户定义视图时从jar包获取文件出错"); e.printStackTrace(); } } } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return classes; } private static void findClassesInPackageByJar(String packageName, Enumeration<JarEntry> entries, String packageDirName, final boolean recursive, Set<Class<?>> classes) { // 同样的进行循环迭代 while (entries.hasMoreElements()) { // 获取jar里的一个实体 可以是目录 和一些jar包里的其他文件 如META-INF等文件 JarEntry entry = entries.nextElement(); String name = entry.getName(); // 如果是以/开头的 if (name.charAt(0) == '/') { // 获取后面的字符串 name = name.substring(1); } // 如果前半部分和定义的包名相同 if (name.startsWith(packageDirName)) { int idx = name.lastIndexOf('/'); // 如果以"/"结尾 是一个包 if (idx != -1) { // 获取包名 把"/"替换成"." packageName = name.substring(0, idx).replace('/', '.'); } // 如果可以迭代下去 并且是一个包 if ((idx != -1) || recursive) { // 如果是一个.class文件 而且不是目录 if (name.endsWith(".class") && !entry.isDirectory()) { // 去掉后面的".class" 获取真正的类名 String className = name.substring(packageName.length() + 1, name.length() - 6); try { // 添加到classes classes.add(Class.forName(packageName + '.' + className)); } catch (ClassNotFoundException e) { // .error("添加用户自定义视图类错误 找不到此类的.class文件"); e.printStackTrace(); } } } } } } private static void findClassesInPackageByFile(String packageName, String packagePath, final boolean recursive, Set<Class<?>> classes) { // 获取此包的目录 建立一个File File dir = new File(packagePath); // 如果不存在或者 也不是目录就直接返回 if (!dir.exists() || !dir.isDirectory()) { // log.warn("用户定义包名 " + packageName + " 下没有任何文件"); return; } // 如果存在 就获取包下的所有文件 包括目录 File[] dirfiles = dir.listFiles(new FileFilter() { // 自定义过滤规则 如果可以循环(包含子目录) 或则是以.class结尾的文件(编译好的java类文件) @Override public boolean accept(File file) { return (recursive && file.isDirectory()) || (file.getName().endsWith(".class")); } }); // 循环所有文件 for (File file : dirfiles) { // 如果是目录 则继续扫描 if (file.isDirectory()) { findClassesInPackageByFile(packageName + "." + file.getName(), file.getAbsolutePath(), recursive, classes); } else { // 如果是java类文件 去掉后面的.class 只留下类名 String className = file.getName().substring(0, file.getName().length() - 6); try { // 添加到集合中去 // classes.add(Class.forName(packageName + '.' + // className)); // 经过回复同学的提醒，这里用forName有一些不好，会触发static方法，没有使用classLoader的load干净 classes.add(Thread.currentThread().getContextClassLoader().loadClass(packageName + '.' + className)); } catch (ClassNotFoundException e) { // log.error("添加用户自定义视图类错误 找不到此类的.class文件"); e.printStackTrace(); } } } } }
3.AnnotationConfigApplicationContext构造方法中完成扫描class，创建对象，自动装配。并且提供getBean()方法
public class MyAnnocationConfigApplicationContext { private Map<String, Object> ioc = new HashMap<>(); // 缓存beanName-bean private Map<String, Object> typeIoc = new HashMap<>(); // 缓存beanType-bean // 构造传入扫描的路径 public MyAnnocationConfigApplicationContext(String pack) { try { // 1.遍历包找到目标类(原材料) Set<BeanDefinition> beanDefinitions =findBeanDefinitions(pack); // 2.根据原材料创建bean createObject(beanDefinitions); // 3.自动装载 autowiredObject(beanDefinitions); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } /** * 装配对象 * @param beanDefinitions * @throws Exception */ private void autowiredObject(Set<BeanDefinition> beanDefinitions) throws Exception { Iterator<BeanDefinition> iterator = beanDefinitions.iterator(); while (iterator.hasNext()) { BeanDefinition beanDefinition = iterator.next(); Class clazz = beanDefinition.getBeanClass(); Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields(); for (Field declaredField : declaredFields) { Autowired annotation = declaredField.getAnnotation(Autowired.class); if (annotation != null) { Qualifier qualifier = declaredField.getAnnotation(Qualifier.class); Object bean = null; if (qualifier != null) {// byName装配 String value = qualifier.value(); bean = getBean(value); } else {// byType装配 bean = typeIoc.get(declaredField.getType().getName()); } String fieldName = declaredField.getName(); String methodName = "set"+fieldName.substring(0, 1).toUpperCase()+fieldName.substring(1); Method method = clazz.getMethod(methodName, declaredField.getType()); Object objct = getBean(beanDefinition.getBeanName()); method.invoke(objct, bean); } } } } // 提供的获取bean的方法 public Object getBean(String beanName) { return ioc.get(beanName); } /** * 根据原材料beanDefinition构建对象并放入缓存中 * @param beanDefinitions */ private void createObject(Set<BeanDefinition> beanDefinitions) throws Exception { Iterator<BeanDefinition> iterator = beanDefinitions.iterator(); while (iterator.hasNext()) { BeanDefinition beanDefinition = iterator.next(); Class clazz = beanDefinition.getBeanClass(); String beanName = beanDefinition.getBeanName(); Object object = clazz.getConstructor().newInstance(); // 完成属性的赋值 Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields(); for (Field declaredField : declaredFields) { Value valueAnnotation = declaredField.getAnnotation(Value.class); if (valueAnnotation != null) { String value = valueAnnotation.value(); String fieldName = declaredField.getName(); String methodName = "set"+fieldName.substring(0, 1).toUpperCase()+fieldName.substring(1); // 这里执行方法时候注意参数类型的转换 Method method = clazz.getMethod(methodName, declaredField.getType()); Object val = null; switch (declaredField.getType().getName()){ case "java.lang.Integer": val = Integer.valueOf(value); break; case "java.lang.Float": val = Float.valueOf(value); break; default: val = value; break; } method.invoke(object, val); } } // 创建的对象放入容器中 ioc.put(beanName, object); typeIoc.put(object.getClass().getTypeName(), object); } } /** * 用于遍历包找到目标类(原材料) * @param pack 要扫描的包路径 */ private Set<BeanDefinition> findBeanDefinitions(String pack) { // 定义返回的BeanDefinition集合 Set<BeanDefinition> beanDefinitions = new HashSet<>(); // 1.获取包下所有类 Set<Class<?>> classes = MyTools.getClasses(pack); // 2.遍历类，找到添加了注解的类 Iterator<Class<?>> iterator = classes.iterator(); while (iterator.hasNext()) { Class<?> clazz = iterator.next(); Component componentAnnotation = clazz.getAnnotation(Component.class); if (componentAnnotation != null) { System.out.println(clazz + "添加了@omponent注解"); String beanName = componentAnnotation.value(); if ("".equals(beanName)) { // 获取去掉包名的类名并首字母替换小写 String className = clazz.getName().replaceAll(clazz.getPackage().getName() + ".", ""); beanName = className.substring(0, 1).toLowerCase()+className.substring(1); } // 3.将这些类封装成beanDefinition装载到集合中 BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition(beanName, clazz); beanDefinitions.add(beanDefinition); } } return beanDefinitions; } }
4.自定义的注解如下：
@Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface Autowired { } @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface Component { String value() default ""; } @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface Qualifier { String value(); } @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface Value { String value(); }
5.实体类与测试类：
@Component @Data public class Account { @Value("1") private Integer id; @Value("zxz") private String name; private Integer age; @Autowired @Qualifier("myOrder") private Order order; } @Data @Component("myOrder") public class Order { @Value("xxx123") private String orderId; @Value("1000.0") private Float price; } public class Test { public static void main(String[] args) { MyAnnocationConfigApplicationContext context = new MyAnnocationConfigApplicationContext("myspring.entry"); System.out.println(context.getBean("account")); System.out.println(context.getBean("myOrder")); } }
项目结构
作者：[一柒微笑]
