容器学习：动手模拟spring的IoC

Posted 2020-09-11 zhchoutai

介绍

学习经典框架的实现原理以及设计模式在事实上际中的运用，是很有必要的，能够让我们更好进行面向对象。

 

本篇文章就来模拟Spring的IOC功能。明确原理后，能够更好的使用它，进而为进行面向对象提供一种思路。

 

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动手模拟IoC实现

首先我们把我们用的dao、service、entity定义出来：

Student.java :

package com.bzu.entity;  
  public class Student {  
  private int id;  
  private String name;  
  private String address;  
  ******************set、get方法省略  
} 

 

由于spring提倡的就是面向接口编程，所以在我们写dao层和service层详细实现之前，我们先定义接口，让我们的详细实现实现接口。接口的代码非常easy，在这就不贴出来了。

StudentdaoImp.java  
public class StudentDaoImp implements StudentDao {  
public void add(Student stu) {  
System.out.println("stu is saved");  
}  
}  

 

StudentServiceImp.java

public class StudentServiceImp implements StudentService {  
StudentDao stuDao=null;  
public StudentDao getStuDao() {  
return stuDao;  
}  
public void setStuDao(StudentDao stuDao) {  
this.stuDao = stuDao;  
}  
@Override  
public void add(Student stu) {  
stuDao.add(stu);  
}  
} 

      这里要注意的是，我们这里是模拟spring。主要模拟spring中的IOC功能。所以在此我们一样要在service层中定义dao的实例，当然不用new出来，我们就通过spring的IOC把这里的dao层注入进来。

不要忘了对dao提供set。Get方法。由于IOC的底层事实上就是利用反射机制实现的，他把dao注入进来。事实上底层就是通过反射set进来的。

     我们所需的dao层、service层还有entity定义好了之后。下一步我们就是定义我们自己的ClassPathXmlApplicationContext类了。通过他，在我们new出他的对象的时候，他来载入配置文件，然后把我们的dao操作注入到我们的service层，在spring中，ClassPathXmlApplicationContext类实现了BeanFactory接口，在此我们也定义一个BeanFactory接口，事实上这个接口没什么详细的作用。我们就是为了来模拟spring。

 

在定义这个接口和实现类之前，我们先来看一下我们所需的xml是怎么编写的。以下我们就详细来看一下beans.xml的配置：

Beans.xml：

<beans>  
<bean id="stuDao" class="com.bzu.dao.imp.StudentDaoImp" />  
<bean id="stuService" class="com.bzu.service.imp.StudentServiceImp" >  
<property name="stuDao" bean="stuDao"/>  
</bean>  
</beans> 

 

       好了。配置文件我们看完了，下一步我们一起来看一下我们的spring容器——ClassPathXmlApplicationContext详细是怎么实现的，我们首先还是来看一下他的接口定义：

BeanFactory.java:

public interface BeanFactory {  
public Object getBean(String id);  
}  

 

我们看到，接口事实上非常easy，就定义了一个getBean方法，以下我们来看一下详细的实现类：

ClassPathXmlApplicationContext.java

public class ClassPathXmlApplicationContext implements BeanFactory{
 
private Map<String, Object> beans = new HashMap<String,Object>();
 
public ClassPathXmlApplicationContext() throws Exception,Exception {
SAXBuilder sb = new SAXBuilder();
 
Document doc = sb.build(this.getClass().getClassLoader()
.getResourceAsStream("beans.xml")); // 构造文档对象
Element root = doc.getRootElement(); // 获取根元素HD
List list = root.getChildren("bean");// 取名字为bean的全部元素
 
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Element element = (Element) list.get(i);
String id = element.getAttributeValue("id");
String clazz = element.getAttributeValue("class");
Object o = Class.forName(clazz).newInstance();
System.out.print("bean id is " + id);
System.out.println(", clazz is " + clazz);
beans.put(id, o);
 
// 遍历property
for (Element propertyElement : (List<Element>) element
.getChildren("property")) {
String name = propertyElement.getAttributeValue("name");// userDAO
String bean = propertyElement.getAttributeValue("bean");// u
Object beanObject = beans.get(bean);// UserDAOImpl instance
 
// 构造setter方法
String methodName = "set" + name.substring(0,1).toUpperCase()
+ name.substring(1);
System.out.println("setter method name = " +methodName);
 
Method m = o.getClass().getMethod(methodName,
beanObject.getClass().getInterfaces()[0]);
m.invoke(o, beanObject);
}
 
}
}
 
@Override
public Object getBean(String id) {
return beans.get(id);
}
 
}

     首先我们定义了一个容器Map<String, Object> beans。这个容器的作用就是用来装我们从配置文件中解析来的一个个bean，为什么要用map类型，我想大家也几乎相同能猜到吧，我们配置文件中每个bean都有一个id来作为自己的唯一身份。

我们把这个id存到map的key里面，然后value就装我们的详细bean对象。

     说完这个容器之后，以下我们在来看一下ClassPathXmlApplicationContext的构造方法，这个构造方法是我们spring管理容器的核心，这个构造方法的前半部分是利用的jdom解析方式，把xml里面的bean一个个的解析出来。然后把解析出来的bean在放到我们bean容器里。

后半部分主要是在对配置文件进行解析出bean的同一时候去查看一下这个bean中有没有须要注射bean的，假设有的话。他就去通过这些里面的property属性获取他要注射的bean名字。然后构造出set方法，然后通过反射，调用注入bean的set方法，这样我们所须要的bean就被注入进来了。

      最后我们就来看一下实现接口的getBean放了，事实上这种方法非常easy。就是依据提供的bean的id，从bean容器内把相应的bean取出来。

 

好了。我们所需的东西都定义好了。以下我们据来測试一下，看看我们自己模仿的spring究竟能不能自己主动把我们所须要的dao层给我们注入进来。

public static void main(String[] args) throws Exception {  
ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext();  
Student stu = new Student();  
StudentService service = (StudentService) context.getBean("stuService");  
service.add(stu);  
}  

执行代码。控制台输出：

bean idis stuDao, clazz is com.bzu.dao.imp.StudentDaoImp

bean idis stuService, clazz is com.bzu.service.imp.StudentServiceImp

settermethod name = setStuDao

stu issaved

       

  总结

   好。成功注入进来，到此，我们模仿spring Ioc就到此结束了，最后通过图解的方式总结下有了IoC后的优点

   常规代码。不借助IoC。类和类的关系应该是这种

StudentServiceImp须要依赖StudentdaoImp。这样的依赖关系在程序未执行就确定了。

 

有了spring容器。借助IoC，类和类的关系应该是这种

StudentServiceImp不再依赖StudentdaoImp，而是通过Spring提供服务的方式，将StudentServiceImp和StudentdaoImp联系在一起，并且这样的依赖关系是在程序执行时才确定的。

StudentServiceImp独立了。独立意味着简单灵活。所以IoC延迟注入的思想，在进行面向对象开发中不可缺少的利器。