13-手写SpringIOC框架
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13-手写SpringIOC框架

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1 SpringIOC原理

指的是控制反转,IOC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。交由Spring容器统一进行管理,从而实现松耦合

使用反射机制+XML技术

1.1 实现原理

springIOC

1.2 spring bean的一生

spring的生命周期

2 手写springIOC框架

2.1 手写SpringIOCXML版本

思路

public class ClassPathXmlApplicationContext {
	// xml路径地址
	private String xmlPath;
	public ClassPathXmlApplicationContext(String xmlPath) {
		this.xmlPath = xmlPath;
	}
	public Object getBean(String beanId) throws Exception {
		// 1. 读取配置文件
		List<Element> elements = readerXml();
		if (elements == null) {
			throw new Exception("该配置文件没有子元素");
		}
		// 2. 使用beanId查找对应的class地址
		String beanClass = findXmlByIDClass(elements, beanId);
		if (StringUtils.isEmpty(beanClass)) {
			throw new Exception("未找到对应的class地址");
		}
		// 3. 使用反射机制初始化,对象
		Class<?> forName = Class.forName(beanClass);
		return forName.newInstance();
	}
	// 读取配置文件信息
	public List<Element> readerXml() throws DocumentException {
		SAXReader saxReader = new SAXReader();
		if (StringUtils.isEmpty(xmlPath)) {
			new Exception("xml路径为空...");
		}
		Document read = saxReader.read(getClassXmlInputStream(xmlPath));
		// 获取根节点信息
		Element rootElement = read.getRootElement();
		// 获取子节点
		List<Element> elements = rootElement.elements();
		if (elements == null || elements.isEmpty()) {
			return null;
		}
		return elements;
	}
	// 使用beanid查找该Class地址
	public String findXmlByIDClass(List<Element> elements, String beanId) throws Exception {
		for (Element element : elements) {
			// 读取节点上是否有value
			String beanIdValue = element.attributeValue("id");
			if (beanIdValue == null) {
				throw new Exception("使用该beanId为查找到元素");
			}
			if (!beanIdValue.equals(beanId)) {
				continue;
			}
			// 获取Class地址属性
			String classPath = element.attributeValue("class");
			if (!StringUtils.isEmpty(classPath)) {
				return classPath;
			}
		}
		return null;
	}
	// 读取xml配置文件
	public InputStream getClassXmlInputStream(String xmlPath) {
		InputStream resourceAsStream = getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(xmlPath);
		return resourceAsStream;
	}
}

2.2 手写SpringIOC注解版本

思路

public class ClassPathXmlApplicationContext {
	// 扫包范围
	private String packageName;
	ConcurrentHashMap<String, Object> initBean = null;
	public ClassPathXmlApplicationContext(String packageName) {
		this.packageName = packageName;
	}
	// 使用beanID查找对象
	public Object getBean(String beanId) throws Exception {
		// 1.使用反射机制获取该包下所有的类已经存在bean的注解类
		List<Class> listClassesAnnotation = findClassExisService();
		if (listClassesAnnotation == null || listClassesAnnotation.isEmpty()) {
			throw new Exception("没有需要初始化的bean");
		}
		// 2.使用Java反射机制初始化对象
		initBean = initBean(listClassesAnnotation);
		if (initBean == null || initBean.isEmpty()) {
			throw new Exception("初始化bean为空!");
		}
		// 3.使用beanID查找查找对应bean对象
		Object object = initBean.get(beanId);
		// 4.使用反射读取类的属性,赋值信息
		attriAssign(object);
		return object;
	}
	// 使用反射读取类的属性,赋值信息
	public void attriAssign(Object object) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
		// 1.获取类的属性是否存在 获取bean注解
		Class<? extends Object> classInfo = object.getClass();
		Field[] declaredFields = classInfo.getDeclaredFields();
		for (Field field : declaredFields) {
			// 属性名称
			String name = field.getName();
			// 2.使用属性名称查找bean容器赋值
			Object bean = initBean.get(name);
			if (bean != null) {
				// 私有访问允许访问
				field.setAccessible(true);
				// 给属性赋值
				field.set(object, bean);
				continue;
			}
		}
	}
	// 使用反射机制获取该包下所有的类已经存在bean的注解类
	public List<Class> findClassExisService() throws Exception {
		// 1.使用反射机制获取该包下所有的类
		if (StringUtils.isEmpty(packageName)) {
			throw new Exception("扫包地址不能为空!");
		}
		// 2.使用反射技术获取当前包下所有的类
		List<Class<?>> classesByPackageName = ClassUtil.getClasses(packageName);
		// 3.存放类上有bean注入注解
		List<Class> exisClassesAnnotation = new ArrayList<Class>();
		// 4.判断该类上属否存在注解
		for (Class classInfo : classesByPackageName) {
			ExtService extService = (ExtService) classInfo.getDeclaredAnnotation(ExtService.class);
			if (extService != null) {
				exisClassesAnnotation.add(classInfo);
				continue;
			}
		}
		return exisClassesAnnotation;
	}
	// 初始化bean对象
	public ConcurrentHashMap<String, Object> initBean(List<Class> listClassesAnnotation)
			throws InstantiationException, IllegalAccessException {
		ConcurrentHashMap concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
		for (Class classInfo : listClassesAnnotation) {
			// 初始化对象
			Object newInstance = classInfo.newInstance();
			// 获取父类名称
			String beanId = toLowerCaseFirstOne(classInfo.getSimpleName());
			concurrentHashMap.put(beanId, newInstance);
		}
		return concurrentHashMap;
	}
	// 首字母转小写
	public static String toLowerCaseFirstOne(String s) {
		if (Character.isLowerCase(s.charAt(0)))
			return s;
		else
			return (new StringBuilder()).append(Character.toLowerCase(s.charAt(0))).append(s.substring(1)).toString();
	}
}

2.3 依赖注入原理实现

3 Spring循环依赖及解决方式

3.1 Spring循环依赖

循环依赖其实就是循环引用,也就是两个或者两个以上的bean互相持有对方,最终形成闭环。比如A依赖于B,B依赖于C,C又依赖于A。如下图

循环依赖

注意:这里不是函数的循环调用,是对象的相互依赖关系。循环调用其实就是一个死循环,除非有终结条件

3.2 Spring中循环依赖场景

注意构造器的循环依赖问题无法解决,只能拋BeanCurrentlyInCreationException异常,在解决属性循环依赖时,spring采用的是提前暴露对象的方法

3.3 Spring怎么解决循环依赖

解决循环依赖

步骤

从上面单例bean的初始化可以知道:循环依赖主要发生在第一、二步,也就是构造器循环依赖和field循环依赖。那么我们要解决循环引用也应该从初始化过程着手,对于单例来说,在Spring容器整个生命周期内,有且只有一个对象,所以很容易想到这个对象应该存在Cache中,Spring为了解决单例的循环依赖问题,使用了三级缓存

singletonFactories : 单例对象工厂的cache 
earlySingletonObjects :提前暴光的单例对象的Cache 
singletonObjects:单例对象的cache