架构探险——搭建框架

Posted 2020-07-30 solverpeng

搭建轻量级Java Web框架
快速搭建开发框架
如何加载配置文件
如何实现一个简单的 IOC 容器
如何加载指定的类
如何初始化框架

*注解开发

目标：
打造一个轻量级的 MVC 框架，Controller 是MVC的核心，类似于 SpringMVC。
通过 Controller 注解来定义 Controller 类，在该类中，可以通过 Inject 注解定义一系列 Service 成员变量，这就是"依赖注入"。
此外有一系列的被 Action 注解所定义的方法(Action方法)，在这些Action方法中，调用了 Service 成员变量的方法来完成具体的业务逻辑。
若返回 View 对象，则表示 JSP 页面；若返回 Data 对象，则表示一个 JSON 数据。

简单来说，就是一个 Controller 类包含多个 Action方法，可以返回 View 或 Data 对象，分别对应JSP页面或 JSON 数据。

@Controller 注解

@Service 注解

@Action 注解

@Inject 注解

View类：视图路径，模型数据

Data类：模型数据

Param类：封装有请求参数的对象

Request对象：封装请求信（请求方法和请求路径）

Handler对象：封装 Action信息（控制器类和处理方法）

核心：DispatchServlet：调用init方法时，初始化 Helper 类。service 方法中进行请求的获取与请求的处理

PropUtil→ConfigHelper:加载配置项，获取配置项定义的内容
ClassUtil→ClassHelper:获取指定包名下所有类，所有 Controller 类，所有 Service 类，所有 Bean 类。（CLASS_SET容器的概念）
ReflectionUtil→BeanHelper：创建了一个 Bean 容器，在 BeanMap中存放了 Bean类和 Bean实例的映射关系。（BEAN_MAP就是一个容器）
IocHelper:实现依赖注入
ControllerHelper:处理请求和请求处理方法之间的关系（ACTION_MAP也是一个容器）。
HelperLoader:四个Helper类通过一个入口程序来加载，实际上是加载他们的静态块。

基础：
定义框架配置项：
jdbc相关配置、项目基础包名、JSP基础路径、静态资源文件的基础路径
提供相关配置项常量

加载配置项，获取配置项定义的内容：由 PropUtil 提供支持（从当前线程来加载配置文件）→ ConfigHelper

开发类加载器：
开发一个类加载器来加载基础包名下的所有类，比如使用了某注解的类，或实现了某接口的类，再或者继承了某父类的所有子类。

ClassUtil工具类：提供与类操作的相关方法，
如
获取类加载器：只需要获取当前线程中的ClassLoader即可
加载类：public static Class<?> forName(String className, boolean initialize,ClassLoader loader)。其中 initialize 表示是否加载静态代码块。
获取指定包名下的所有类。

获取应用包名下的所有类、应用包名下的所有 Service 类，应用包名下的所有 Controller 类。
获取 带有 Controller 和 Service 类（Bean类，归 IOC 容器去管理）→ ClassHelper

实现 Bean 容器（由容器来创建对象←通过反射结合ClassHelper来实现）

ReflectionUtil（反射工具类）：创建实例，调用方法，设置成员变量的值
BeanHelper：获取框架管理的 Bean 类，随后通过反射工具类来创建实例。将每次创建的对象都放入到一个静态的 Map<Class<?>, Object>类中。

实现依赖注入功能（通过容器对标注有某注解的成员变量进行实例化）：
用 Inject 注解来实现对 Service 实例化。
具体实现：先通过BeanHelper获取所有的BeanMap结构，记录了类与对象的映射关系。然后遍历这个映射关系，分别取出 Bean 类与Bean实例，
进而通过反射获取类中所有的成员变量。继续遍历这些成员变量，看这些成员变量是否带有 Inject 注解，若带有该注解，则从 BeanMap 中，则从
BeanMap中根据Bean类取出Bean实例。最后通过 ReflectionUtil#setField 方法来修改当前成员变量的值。

加载Controller：
通过 ClassHelper，我们可以获取所有定义了Controller 注解的类，可以通过反射获取该类中所有带有Action注解的方法（简称“Action”）方法，
获取 Action 注解中的请求表达式，进而获取请求方法和请求路径，封装一个请求对象（Request）,和处理对象(handler) ，最后将 Request和Handler
建立一个映射关系，放入一个 ActionMap中，并提供一个可根据请求方法与请求路径获取处理对象的方法。

ControllerHelper:封装一个 ActionMap，通过它存放Request和Handler之间的映射，然后通过 ClassHelper 来获取所有带有Controller注解的类，
接着遍历这些 Controller 类，从 Action 注解中提取 URL，最后初始化 Request 和 Handler之间的映射。

核心：
请求转发器（处理请求和响应）:
处理所有请求，从HttpServletRequest对象中获取请求方法和请求路径。通过 ControllerHelper#getHandler方法来获取Handler对象。
拿到 Handler 对象后，我们可以方便地获取 Controller 的类，金额通过 BeanHelper.getBean 方法获取 Controller 的实例对象。
随后可以从 HttpServletRequest 对象中获取所有请求参数，并将其初始化到一个 Param 的对象中。
还可以从 Handler 对象中获取 Action 的方法返回值，该返回值可能有两种情况：
（1）若返回值是 View 类型的视图对象，则返回一个 JSP 页面。
（2）若返回值是 Data 类型的数据对象，则返回一个 JSON 数据。

总结：
通过 Controller 注解定义了 Controller类，通过Inject 注解来实现依赖注入，通过Action注解来定义Action方法。
通过一系列的 Helper 类来初始化 MVC 框架。通过 DispatchServlet 来处理所有的请求，根据请求方法和请求路径来调动具体的 Action 方法，判断
Action 方法的返回值，若为 View类型，则条状到 JSP 页面，若为 Data类型，则返回 JSON 数据。