Spring基本概念及自定义具有IOC、AOP功能的容器的实现

Spring定义

一个轻量级full-stack(全栈)框架
优势:
覆盖面广:自身提供了很多开源的项目,比如SpringMVC,Spring Data,SpringSecrity等
生态强大:与各大常用的框架,中间件等都有集成方案。
我们常说的Spring通常指SpringFramework

SpringFramework

两个核心能力:IOC、AOP

IOC:

依赖注入(DI)/ 控制反转(IOC)
IOC与DI 都是说的一回事。DI是从容器的角度来讲,谁依赖某个东西,容器就给谁注入进去;IOC是从对象的角度来讲,对象不再创建与管理所依赖对象,交由IOC容器来创建bean和管理bean。
对象失去了创建与管理所依赖对象的权利,得到了无需处理创建对象与管理依赖对象的福利。

AOP:

面向切面(方面)编程
将横切代码抽取出来,集中处理,让业务类能更加专注于业务逻辑的处理。

如何自定义一个拥有IOC与AOP能力的框架?
1.首先应该有一个IOC容器,这个容器负责Bean的创建,及Bean生命周期的管理
2.配置信息放到xml文件中,Ioc容器通过反射的方式来创建Bean
3.创建Bean时,如果发现bean的属性中含有Aop相关注解,则给bean生成一个代理对象,来集中处理bean的各个方法执行时机,达到切面插入前置或后置逻辑的目的。

配置信息beans.xml:

<beans>
    <!--id标识对象,class是类的全限定类名-->
    <bean id="serviceA" class="com.test.service.ServiceA">
        <property name="serviceB" ref="serviceA"/>
    </bean>
    <bean id="serviceB" class="com.test.service.ServiceB">
        <property name="serviceC" ref="serviceC"/>
    </bean>
    <bean id="serviceC" class="com.test.service.ServiceC">
        <property name="serviceA" ref="serviceA"/>
    </bean>
</beans>

Ioc容器中IOC部分核心方法:

/**
     * 根据名称获取bean
     * @param name
     * @return
     */
    Object getBean(String name);

    /**
     * 根据类型获取bean
     * @param clazz
     * @param <T>
     * @return
     */
    <T> T getBean(Class<T> clazz);

Ioc容器ApplicationContext如何初始化呢,应该获取配置文件中的信息,解析出来的bean配置用BeanDefinition来存储,还应该生成Bean。
ApplicationContext核心方法如下:

    /**
     * 初始化容器
     * @throws Exception
     */
    protected void init() throws Exception {
        // 解析 bean定义
        this.initBeanDefinition();
        this.initBeans();
    }
  
  
   /**
     * 初始化bean定义
     * <p>1.解析bean标签并生成BeanDefinition</p>
     * <p>2.解析bean标签下的property标签并生成BeanPropertyDefinition</p>
     */
    @Override
    public void initBeanDefinition() {
        SAXReader saxReader = new SAXReader();
        try {
            Document document = saxReader.read(inputStream);
            Element rootElement = document.getRootElement();
            List<Element> beanList = rootElement.selectNodes("//bean");
            for (Element beanNode : beanList) {
                BeanDefinition beanDefinition = XmlBeanParser.parse(beanNode);
                beanDefinitionMap.put(beanDefinition.getId(), beanDefinition);
                beanDefinitionMap.put(beanDefinition.getTargetClassName(), beanDefinition);
                for (Class<?> anInterface : beanDefinition.getInterfaces()) {
                    beanDefinitionMap.put(anInterface.getName(), beanDefinition);
                }

                List<Element> propertyElementList = beanNode.selectNodes("property");
                List<BeanPropertyDefinition> propertyList = resolveProperties(propertyElementList);
                beanDefinition.setPropertyList(propertyList);
            }
        } catch (DocumentException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

     /**
     * 初始化Bean,并注册到单例池中
     * @throws Exception
     */
    private void initBeans() throws Exception {
        for (Map.Entry<String, BeanDefinition> definitionEntry : beanDefinitionMap.entrySet()) {
            BeanDefinition definition = definitionEntry.getValue();
            if (!definition.isLazy() && definition.getScope() == BeanScope.SINGLETON && !definition.isCreated()) {
                Object instance = this.createAndInitBean(definition);
                // 注册bean到单例池
                registryBean(definition, instance);
            }
        }
    }


    /**
     * 创建Bean并执行初始化操作
     * @param definition
     * @return
     * @throws Exception
     */
    private Object createAndInitBean(BeanDefinition definition) throws Exception {
        // 创建实例
        Object instance = this.doCreateInstance(definition);
        definition.setCreated(true);
        System.out.println("Created instance: " + instance);
        tempBeanMap.put(definition.getId(), instance);

        // 执行初始化方法
        invokeBeanInitMethod(instance, definition);

        // bean是否有依赖
        initBeanDependsOn(definition, instance);

        // 解析注入配置项
        resolveBeanProperties(definition, instance);

        // 包装proxy
        instance = wrapProxyIfNecessary(instance);
        return instance;
    }

     /**
     * 根据bean定义,创建bean
     *
     * @param definition
     * @return
     */
    private Object doCreateInstance(BeanDefinition definition)
            throws IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException,
            InvocationTargetException, ClassNotFoundException {
        Class<?> clazz = definition.getTargetClass();

        Object instance;

        String factoryBeanName = definition.getFactoryBeanClass();
        String factoryMethodName = definition.getFactoryMethodName();
        if (factoryBeanName != null && factoryMethodName != null) {
            FactoryBean factoryBean = (FactoryBean) this.getBean(factoryBeanName);
            Method factoryMethod =
                    factoryBean.getClass().getMethod(factoryMethodName, Object.class);
            instance = factoryMethod.invoke(factoryBean, "getObject");
        } else {
            // 默认使用无参构造函数创建
            instance = clazz.newInstance();
        }
        return instance;
    }

AOP部分核心代码:

     /**
     * 需要时包装一层动态代理
     *
     * @param target
     * @return
     */
    private Object wrapProxyIfNecessary(Object target) {
        boolean hasTxAnnotation = target.getClass().getAnnotation(Transactional.class) != null;
        if (!hasTxAnnotation) {
            Set<Method> methods =
                    ReflectionUtils.getAnnotatedMethod(target.getClass(), Transactional.class);
            hasTxAnnotation = methods.size() > 0;
        }
        if (!hasTxAnnotation) {
            return target;
        }

        ProxyFactory proxyFactory = getWrapFactory(target);
        return proxyFactory.getProxy(target);
    }

    /**
     * 生成代理工厂
     *
     * @param target
     * @return
     */
    private ProxyFactory getWrapFactory(Object target) {
        if (target.getClass().getInterfaces().length == 0) {
            // 没有实现接口,采用cglib
            return this.getBean(CglibTransProxyFactory.class);
        } else {
            // 有实现接口,采用jdk动态代理
            return this.getBean(JdkTransProxyFactory.class);
        }
    }

自定义容器使用与测试:

    @Test
    public void testXmlIocContainer() {
        InputStream inputStream = this.getClass().getResourceAsStream("beans.xml");
        BeanFactory beanFactory = new XmlApplicationContext(inputStream);

        TransferService service = beanFactory.getBean(TransferService.class);
        System.out.println(service);

        Object temp = beanFactory.getBean(AccountDao.class);
        System.out.println(temp);
    }
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