Spring中毒太深,离开Spring我居然连最基本的接口都不会写了

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Spring中毒太深,离开Spring我居然连最基本的接口都不会写了相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

前言

随着 ​​Spring​​ 的崛起以及其功能的完善,现在可能绝大部分项目的开发都是使用 ​​Spring(全家桶)​​ 来进行开发,​​Spring​​也确实和其名字一样,是开发者的春天,​​Spring​​ 解放了程序员的双手,而等到 ​​SpringBoot​​出来之后配置文件大大减少,更是进一步解放了程序员的双手,但是也正是因为​​Spring​​家族产品的强大,使得我们习惯了面向 ​​Spring​​ 开发,那么假如有一天没有了 ​​Spring​​,是不是感觉心里一空,可能一下子连最基本的接口都不会写了,尤其是没有接触过​​Servlet​​编程的朋友。因为加入没有了 ​​Spring​​ 等框架,那么我们就需要利用最原生的 ​​Servlet​​ 来自己实现接口路径的映射,对象也需要自己进行管理。

Spring 能帮我们做什么

​Spring​​ 是为解决企业级应用开发的复杂性而设计的一款框架,​​Spring​​ 的设计理念就是:简化开发。

在 ​​Spring​​ 框架中,一切对象都是 ​​bean​​,所以其通过面向 ​​bean​​ 编程(BOP),结合其核心思想依赖注入(DI)和面向切面 ((AOP)编程,​​Spring​​ 实现了其伟大的简化开发的设计理念。

控制反转(IOC)

​IOC​​ 全称为:Inversion of Control。控制反转的基本概念是:不用创建对象,但是需要描述创建对象的方式。

简单的说我们本来在代码中创建一个对象是通过 ​​new​​ 关键字,而使用了 ​​Spring​​ 之后,我们不在需要自己去 ​​new​​ 一个对象了,而是直接通过容器里面去取出来,再将其自动注入到我们需要的对象之中,即:依赖注入。

也就说创建对象的控制权不在我们程序员手上了,全部交由 ​​Spring​​ 进行管理,程序要只需要注入就可以了,所以才称之为控制反转。

依赖注入(DI)

依赖注入(Dependency Injection,DI)就是 ​​Spring​​ 为了实现控制反转的一种实现方式,所有有时候我们也将控制反转直接称之为依赖注入。

面向切面编程(AOP)

​AOP​​ 全称为:Aspect Oriented Programming。​​AOP​​是一种编程思想,其核心构造是方面(切面),即将那些影响多个类的公共行为封装到可重用的模块中,而使原本的模块内只需关注自身的个性化行为。

​AOP​​ 编程的常用场景有:Authentication(权限认证)、Auto Caching(自动缓存处理)、Error Handling(统一错误处理)、Debugging(调试信息输出)、Logging(日志记录)、Transactions(事务处理)等。

利用 Spring 来完成 Hello World

最原生的 ​​Spring​​ 需要较多的配置文件,而 ​​SpringBoot​​ 省略了许多配置,相比较于原始的 ​​Spring​​ 又简化了不少,在这里我们就以 ​​SpringBoot​​ 为例来完成一个简单的接口开发。

  • 1、新建一个 ​​maven​​ 项目,​​pom​​ 文件中引入依赖(省略了少部分属性):
<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.4.0</version>
    <relativePath/>
</parent>
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>
  • 2、新建一个 ​​HelloController​​ 类:
package com.lonely.wolf.note.springboot.demo;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/hello")
public class HelloController 
    @GetMapping("/demo")
    public String helloWorld(String name)
        return "Hello:" + name;
    
  • 3、最后新建一个 ​​SpringBoot​​ 启动类:
package com.lonely.wolf.note.springboot;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication(scanBasePackages = "com.lonely.wolf.note.springboot")
class MySpringBootApplication 
    public static void main(String[] args) 
        SpringApplication.run(MySpringBootApplication.class, args);
    
  • 4、现在就可以输入测试路径:​​http://localhost:8080/hello/demo?name=双子孤狼​​ 进行测试,正常输出:​​Hello:双子孤狼​​。

我们可以看到,利用 ​​SpringBoot​​ 来完成一个简单的应用开发非常简单,可以不需要任何配置完成一个简单的应用,这是因为 ​​SpringBoot​​ 内部已经做好了约定(约定优于配置思想),包括容器 ​​Tomcat​​ 都被默认集成,所以我们不需要任何配置文件就可以完成一个简单的 ​​demo​​ 应用。

假如没有了 Spring

通过上面的例子我们可以发现,利用 ​​Spring​​ 来完成一个 ​​Hello World​​ 非常简单,但是假如没有了 ​​Spring​​,我们又该如何完成这样的一个 ​​Hello World​​ 接口呢?

基于 Servlet 开发

在还没有框架之前,编程式基于原始的 ​​Servlet​​ 进行开发,下面我们就基于原生的 ​​Servlet​​ 来完成一个简单的接口调用。

  • 1、​​pom​​ 文件引入依赖,需要注意的是,​​package​​ 属性要设置成 ​​war​​ 包,为了节省篇幅,这里没有列出 ​​pom​​ 完整的信息:
<packaging>war</packaging> 
<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>javax.servlet</groupId>
            <artifactId>servlet-api</artifactId>
            <version>2.4</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
            <version>3.7</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.72</version>
        </dependency>
    </dependencies>
  • 2、在 ​​src/main​​ 下面新建文件夹 ​​webapp/WEB-INF​​,然后在 ​​WEB-INF​​ 下面新建一个 ​​web.xml​​ 文件:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee" xmlns:javaee="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
 xmlns:web="http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"
 xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee http://java.sun.com/xml/ns/j2ee/web-app_2_4.xsd"
 version="2.4">
 <display-name>Lonely Wolf Web Application</display-name>
 <servlet>
  <servlet-name>helloServlet</servlet-name>
  <servlet-class>com.lonely.wolf.mini.spring.servlet.HelloServlet</servlet-class>
 </servlet>
 <servlet-mapping>
  <servlet-name>helloServlet</servlet-name>
  <url-pattern>/hello/*</url-pattern>
 </servlet-mapping>
</web-app>

这里面定义了 ​​selvlet​​ 和 ​​servlet-mapping​​ 两个标签,这两个标签必须一一对应,上面的标签定义了 ​​servlet​​ 的位置,而下面的 ​​servlet-mapping​​ 文件定义了路径的映射,这两个标签通过 ​​servlet-name​​ 标签对应。

  • 3、新建一个 ​​HelloServlet​​ 类继承 ​​HttpServlet​​:
package com.lonely.wolf.mini.spring.servlet;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

/**
 * 原始Servlet接口编写,一般需要实现GET和POST方法,其他方法可以视具体情况选择性继承
 */
public class HelloServlet extends HttpServlet 
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException 
        this.doPost(request,response);
    

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException 
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        response.getWriter().write("Hello:" + request.getParameter("name"));
    
  • 4、执行 ​​maven​​ 打包命令,确认成功打包成 ​​war​​ 包:

Spring中毒太深,离开Spring我居然连最基本的接口都不会写了_java

  • 5、​​RUN-->Edit Configurations​​,然后点击左上角的 ​​+​​ 号,新建一个 ​​Tomcat Server​​,如果是第一次配置,默认没有 ​​Tomcat Server​​ 选项,需要点击底部的 ​​xx more items...​​:

Spring中毒太深,离开Spring我居然连最基本的接口都不会写了_xml_02

  • 6、点击右边的 ​​Deployment​​,然后按照下图依次点击,最后在弹框内找到上面打包好的 ​​war​​ 包文件:

Spring中毒太深,离开Spring我居然连最基本的接口都不会写了_xml_03

  • 7、选中之后,需要注意的是,下面 ​​Application Context​​ 默认会带上 ​​war​​ 包名,为了方便,我们需要把它删掉,即不用上下文路径,只保留一个根路径 ​​/​​ (当然上下文也可以保留,但是每次请求都要带上这一部分), 再选择 ​​Apply​​,点击 ​​OK​​,即可完成部署:

Spring中毒太深,离开Spring我居然连最基本的接口都不会写了_spring_04

  • 8、最后我们在浏览器输入请求路径​​http://localhost:8080/hello?name=双子孤狼​​,即可得到返回:​​Hello:双子孤狼​​。

上面我们就完成了一个简单的 基于​​Servlet​​ 的接口开发,可以看到,配置非常麻烦,每增加一个 ​​Servlet​​ 都需要增加对应的配置,所以才会有许多框架的出现来帮我们简化开发,比如原来很流行的 ​​Struts2​​ 框架,当然现在除了一些比较老的项目,一般我们都很少使用,而更多的是选择 ​​Spring​​ 框架来进行开发。

模仿 Spring

​Spring​​ 的源码体系非常庞大,大部分人对其源码都敬而远之。确实,​​Spring​​ 毕竟经过了这么多年的迭代,功能丰富,项目庞大,不是一下子就能看懂的。虽然 ​​Spring​​ 难以理解,但是其最核心的思想仍然是我们上面介绍的几点,接下来就基于 ​​Spring​​ 最核心的部分来模拟,自己动手实现一个超级迷你版本的 ​​Spring​​(此版本并不包含 ​​AOP​​ 功能)。

  • 1、​​pom​​ 依赖和上面保持不变,然后 ​​web.xml​​ 作如下改变,这里会拦截所有的接口 ​​/*​​,然后多配置了一个参数,这个参数其实也是为了更形象的模拟 ​​Spring​​:
<servlet>
    <servlet-name>myDispatcherServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.lonely.wolf.mini.spring.v1.MyDispatcherServlet</servlet-class>
    <init-param>
        <param-name>defaultConfig</param-name>
        <param-value>application.properties</param-value>
    </init-param>
</servlet>

<servlet-mapping>
    <servlet-name>myDispatcherServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
</servlet-mapping>
  • 2、在 ​​respurces​​ 下面新建一个配置文件 ​​application.properties​​,用来定义扫描的基本路径:
basePackages=com.lonely.wolf.mini.spring
  • 3、创建一些相关的注解类:
package com.lonely.wolf.mini.spring.annotation;

import java.lang.annotation.*;

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface WolfAutowired 
    String value() default "";

package com.lonely.wolf.mini.spring.annotation;

import java.lang.annotation.*;

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface WolfController 
    String value() default "";

package com.lonely.wolf.mini.spring.annotation;

import java.lang.annotation.*;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface WolfGetMapping 
    String value() default "";

package com.lonely.wolf.mini.spring.annotation;

import java.lang.annotation.*;

@Target(ElementType.PARAMETER)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface WolfRequestParam 
    String value() default "";

package com.lonely.wolf.mini.spring.annotation;

import java.lang.annotation.*;

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface WolfService 
    String value() default "";
  • 4、这个时候最核心的逻辑就是 ​​MyDispatcherServlet​​ 类了:
package com.lonely.wolf.mini.spring.v1;

import com.lonely.wolf.mini.spring.annotation.*;
import com.lonely.wolf.mini.spring.v1.config.MyConfig;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.util.*;

public class MyDispatcherServlet extends HttpServlet 
    private MyConfig myConfig = new MyConfig();
    private List<String> classNameList = new ArrayList<String>();

    private Map<String,Object> iocContainerMap = new HashMap<>();
    private Map<String,HandlerMapping> handlerMappingMap = new HashMap<>();

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException 
        this.doPost(request,response);
    

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException 
        try 
            this.doDispatch(request, response);
         catch (Exception e) 
            e.printStackTrace();
        
    

    private void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception
        String requestUrl = this.formatUrl(request.getRequestURI());
        HandlerMapping handlerMapping = handlerMappingMap.get(requestUrl);
        if (null == handlerMapping)
            response.getWriter().write("404 Not Found");
            return;
        

        //获取方法中的参数类型
        Class<?>[] paramTypeArr = handlerMapping.getMethod().getParameterTypes();
        Object[] paramArr = new Object[paramTypeArr.length];

        for (int i=0;i<paramTypeArr.length;i++)
            Class<?> clazz = paramTypeArr[i];
            //参数只考虑三种类型,其他不考虑
            if (clazz == HttpServletRequest.class)
                paramArr[i] = request;
            else if (clazz == HttpServletResponse.class)
                paramArr[i] = response;
             else if (clazz == String.class)
                Map<Integer,String> methodParam = handlerMapping.getMethodParams();
                paramArr[i] = request.getParameter(methodParam.get(i));
            else
                System.out.println("暂不支持的参数类型");
            
        
        //反射调用controller方法
        handlerMapping.getMethod().invoke(handlerMapping.getTarget(), paramArr);
    

    private String formatUrl(String requestUrl) 
        requestUrl = requestUrl.replaceAll("/+","/");
        if (requestUrl.lastIndexOf("/") == requestUrl.length() -1)
            requestUrl = requestUrl.substring(0,requestUrl.length() -1);
        
        return requestUrl;
    

    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException 
        //1.加载配置文件
        try 
            doLoadConfig(config.getInitParameter("defaultConfig"));
         catch (Exception e) 
            System.out.println("加载配置文件失败");
            return;
        

        //2.根据获取到的扫描路径进行扫描
        doScanPacakge(myConfig.getBasePackages());

        //3.将扫描到的类进行初始化,并存放到IOC容器
        doInitializedClass();

        //4.依赖注入
        doDependencyInjection();

        System.out.println("DispatchServlet Init End..." );
    

    private void doDependencyInjection() 
        if (iocContainerMap.size() == 0)
            return;
        
        //循环IOC容器中的类
        Iterator<Map.Entry<String,Object>> iterator = iocContainerMap.entrySet().iterator();

        while (iterator.hasNext())
            Map.Entry<String,Object> entry = iterator.next();
            Class<?> clazz = entry.getValue().getClass();
            Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

            //属性注入
            for (Field field : fields)
                //如果属性有WolfAutowired注解则注入值(暂时不考虑其他注解)
                if (field.isAnnotationPresent(WolfAutowired.class))
                    String value = toLowerFirstLetterCase(field.getType().getSimpleName());//默认bean的value为类名首字母小写
                    if (field.getType().isAnnotationPresent(WolfService.class))
                        WolfService wolfService = field.getType().getAnnotation(WolfService.class);
                        value = wolfService.value();
                    
                    field.setAccessible(true);
                    try 
                        Object target = iocContainerMap.get(beanName);
                        if (null == target)
                            System.out.println(clazz.getName() + "required bean:" + beanName + ",but we not found it");
                        
                        field.set(entry.getValue(),iocContainerMap.get(beanName));//初始化对象,后面注入
                     catch (IllegalAccessException e) 
                        e.printStackTrace();
                    
                
            

            //初始化HanderMapping
            String requestUrl = "";
            //获取Controller类上的请求路径
            if (clazz.isAnnotationPresent(WolfController.class))
                requestUrl = clazz.getAnnotation(WolfController.class).value();
            

            //循环类中的方法,获取方法上的路径
            Method[] methods = clazz.getMethods();
            for (Method method : methods)
                //假设只有WolfGetMapping这一种注解
                if(!method.isAnnotationPresent(WolfGetMapping.class))
                    continue;
                
                WolfGetMapping wolfGetMapping = method.getDeclaredAnnotation(WolfGetMapping.class);
                requestUrl = requestUrl + "/" + wolfGetMapping.value();//拼成完成的请求路径

                //不考虑正则匹配路径/xx/* 的情况,只考虑完全匹配的情况
                if (handlerMappingMap.containsKey(requestUrl))
                    System.out.println("重复路径");
                    continue;
                

                Annotation[][] annotationArr = method.getParameterAnnotations();//获取方法中参数的注解

                Map<Integer,String> methodParam = new HashMap<>();//存储参数的顺序和参数名
                retryParam:
                for (int i=0;i<annotationArr.length;i++)
                    for (Annotation annotation : annotationArr[i])
                        if (annotation instanceof WolfRequestParam)
                            WolfRequestParam wolfRequestParam = (WolfRequestParam) annotation;
                            methodParam.put(i,wolfRequestParam.value());//存储参数的位置和注解中定义的参数名
                            continue retryParam;
                        
                    
                

                requestUrl = this.formatUrl(requestUrl);//主要是防止路径多了/导致路径匹配不上
                HandlerMapping handlerMapping = new HandlerMapping();
                handlerMapping.setRequestUrl(requestUrl);//请求路径
                handlerMapping.setMethod(method);//请求方法
                handlerMapping.setTarget(entry.getValue());//请求方法所在controller对象
                handlerMapping.setMethodParams(methodParam);//请求方法的参数信息
                handlerMappingMap.put(requestUrl,handlerMapping);//存入hashmap
            
        
    

    /**
     * 初始化类,并放入容器iocContainerMap内
     */
    private void doInitializedClass() 
        if (classNameList.isEmpty())
            return;
        
        for (String className : classNameList)
            if (StringUtils.isEmpty(className))
                continue;
            
            Class clazz;
            try 
                clazz = Class.forName(className);//反射获取对象
                if (clazz.isAnnotationPresent(WolfController.class))
                    String value = ((WolfController)clazz.getAnnotation(WolfController.class)).value();
                    //如果直接指定了value则取value,否则取首字母小写类名作为key值存储类的实例对象
                    iocContainerMap.put(StringUtils.isBlank(value) ? toLowerFirstLetterCase(clazz.getSimpleName()) : value,clazz.newInstance());
                else if(clazz.isAnnotationPresent(WolfService.class))
                    String value = ((WolfService)clazz.getAnnotation(WolfService.class)).value();
                    iocContainerMap.put(StringUtils.isBlank(value) ? toLowerFirstLetterCase(clazz.getSimpleName()) : value,clazz.newInstance());
                else
                    System.out.println("不考虑其他注解的情况");
                
             catch (Exception e) 
                e.printStackTrace();
                System.out.println("初始化类失败,className为" + className);
            
        

    

    /**
     * 将首字母转换为小写
     * @param className
     * @return
     */
    private String toLowerFirstLetterCase(String className) 
        if (StringUtils.isBlank(className))
            return "";
        
        String firstLetter = className.substring(0,1);
        return firstLetter.toLowerCase() + className.substring(1);
    

    /**
     * 扫描包下所有文件获取全限定类名
     * @param basePackages
     */
    private void doScanPacakge(String basePackages) 
        if (StringUtils.isBlank(basePackages))
            return;
        
   &n

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