手写模拟Spring的基本功能

1. Spring的基本功能

2. 容器启动+ 容器启动，即创建容器对象并赋予配置对象

// 自定义的 IOC 容器对象
GyhApplicationContext gyhApplicationContext =new GyhApplicationContext(AppConfig.class);

3. BeanDefinition扫描

• 对于基于注解的方式，会在构造方法中扫描 @ConponentScan 的 value 值对应其下的所有类对应的 .class 文件（存在于 out 文件夹下）
• 将 扫描到的bean信息（Class, scope）封装至 BeanDefinition 对象中并由 一个 Map (beanDefinitionMap) 保存 beanName ---> BeanDefinition

4. Bean的生命周期

在 createBean 中：

1. 利用 Bean 的空构造器通过反射创建
2. 设置对象属性（伴随着依赖注入）
3. 执行前置处理器
4. 执行初始化方法
5. 执行后置处理器
6. 调用使用
7. 执行 destory 方法

5. 单例Bean与多例Bean

• 对于 单例Bean 是在初始化容器时（扫描过程中）创建并由 一个 Map（singletonObjects）管理 beanName —> beanInstance
• 对于 多例Bean 是在 getBean() 方法中实时创建的

6. 依赖注入

• 在 createBean 方法中，扫描所有 bean 被 @Autowire 标注的属性为其注入容器中的 bean
• 若当前容器中还没有所依赖bean，则会创建该bean，然后再注入

7. AOP

• spring是基于 动态代理
• 初始化后，通过动态代理生成实现了指定接口的代理类
• 使用了AOP对应的 bean 会被代理类的对象所替换

8. Aware 回调

• 对应自定义的bean的类实现了Spring中指定的 Aware接口。可以在创建 bean 的过程中被检索到，并在定制的顺序中执行 Aware接口中定义的方法（即调用bean中实现的Aware接口的方法）

9. 初始化

• 是spring的Aware接口中的一种，spring会检索实现了 InitializationBean 接口的 Bean。在创建这些bean是会调用其实现的 afterPropertiesSet 方法

10. BeanPostProcessor

• 后置处理器，也是Aware回调接口中的一种，其定义的前置与后置方法会被用在所有bean的创建过程中

附录：

GyhApplicationContext

package com.gyh.spring;import com.gyh.service.UserService;import java.io.File;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/*** @author Gao YongHao* @version 1.0* 模拟Spring的javaConfig的容器启动方式*/public class GyhApplicationContext {private Class<?> configClass;// 用于保存Bean对象的信息（class 对象， 作用域信息）private ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap =new ConcurrentHashMap<>();// 用于保存单例的对象private ConcurrentHashMap<String, Object> singletonObjects =new ConcurrentHashMap<>();// 用于保存 BeanPostProcessor 的集合private List<BeanPostProcessor> beanPostProcessors = new ArrayList<>();public GyhApplicationContext(Class<?> configClass) {this.configClass = configClass;// 扫描，单例的对象被直接创建，多例的对象在使用时创建if (configClass.isAnnotationPresent(ComponentScan.class)) {ComponentScan annotation = configClass.getAnnotation(ComponentScan.class);String packagePath = annotation.value(); // 扫描路径 "com.gyh.service"packagePath = packagePath.replace(".", "/");// 在 out 文件夹中定位 .class 文件的路径ClassLoader classLoader = GyhApplicationContext.class.getClassLoader();URL resource = classLoader.getResource(packagePath);File file = new File(resource.getFile());
//            System.out.println(file);// 如果是文件夹if (file.isDirectory()) {File[] files = file.listFiles();for (File f : files) {String absolutePath = f.getAbsolutePath();// 筛选出 .class 结尾的字节码文件if (absolutePath.endsWith(".class")) {String loadClassPath = absolutePath.substring(absolutePath.indexOf("com"), absolutePath.indexOf(".class"));loadClassPath = loadClassPath.replace("\\", ".");// loadClassPath == "com\gyh\service\UserService"
//                        System.out.println(loadClassPath);try {// 利用类加载器加载指定文件夹下的 .class 文件Class<?> aClass = classLoader.loadClass(loadClassPath);// 查看是否有标注 Bean 对应的的注解if (aClass.isAnnotationPresent(Component.class)) {// 扫描出实现了 BeanPostProcessor 的 bean，将其实例化对象放置于 集合 中if (BeanPostProcessor.class.isAssignableFrom(aClass)) {beanPostProcessors.add((BeanPostProcessor) aClass.newInstance());}// 设置的Bean名称（若为""或null）则设置为首字母小写的类名String beanName = aClass.getAnnotation(Component.class).value();if ("".equals(beanName)) {beanName = aClass.getSimpleName().substring(0, 1).toLowerCase() + aClass.getSimpleName().substring(1);}// 创建保存Bean信息的对象BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition();beanDefinition.setType(aClass); // 该对象类型if (aClass.isAnnotationPresent(Scope.class)) {Scope annotation1 = aClass.getAnnotation(Scope.class);String value = annotation1.value();beanDefinition.setScope(value);} else { // 默认是单例的beanDefinition.setScope("Singleton");}// 放置于 beanDefinitionMap 中管理beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);}// 填充单例对象for (Map.Entry<String, BeanDefinition> s : beanDefinitionMap.entrySet()) {BeanDefinition value = s.getValue();if (value.getScope().equals("Singleton")) {// 存有依赖注入的单例对象生成singletonObjects.put(s.getKey(), createBean(s.getKey(), value));}}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}}}}/*** 创建Bean对象，** @param beanName       bean 对象名称* @param beanDefinition bean 对象的信息* @return*/public Object createBean(String beanName, BeanDefinition beanDefinition) {Class<?> type = beanDefinition.getType();Object o = null;try {o = type.getConstructor().newInstance();// 依赖注入// 遍历属性对属性进行依赖注入for (Field f : type.getDeclaredFields()) {if (f.isAnnotationPresent(Autowired.class)) {f.setAccessible(true); // 关闭访问权限// 将容器中管理的bean注入到该属性中（可能先于当前类创建，也可能后于当前类创建）f.set(o, getBean(beanName, type));}}// 回调机制，查看当前的Bean是否实现了指定的接口// 如果实现则执行相关方法（BeanPostProcessor即是如此实现）if (o instanceof BeanNameAware) {((BeanNameAware) o).setBeanName(beanName);}for(BeanPostProcessor b:beanPostProcessors){b.beforePostProcess(beanName, o);}// 初始化也使用回调实现// 基于AOP会在后置处理器中创建 bean 的动态代理对象，并封装切面逻辑for(BeanPostProcessor b:beanPostProcessors){b.afterPostProcess(beanName, o);}} catch (NoSuchMethodException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (InvocationTargetException e) {e.printStackTrace();}return o;}/*** 用于返回 Bean 对象的方法** @param beanName Bean 的名称* @param clazz    Bean 对应的 Class 对象* @param <T>* @return*/public <T> T getBean(String beanName, Class<T> clazz) {BeanDefinition beanDefinition = beanDefinitionMap.get(beanName);if (beanDefinition == null) {throw new NullPointerException();} else {String scope = beanDefinition.getScope();if (scope.equals("Singleton")) {// 从单例池中获取对象Object o = singletonObjects.get(beanName);if (o == null) { // 对应依赖注入时可能会用到o = createBean(beanName, beanDefinition);singletonObjects.put(beanName, o); // 放入单例池中}return (T) o;} else { // 多例则实时创建Object o = null;try {o = beanDefinition.getType().newInstance();} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}return (T) o;}}}
}