(21)手写Spring框架

Spring IoC容器的实现原理：工厂模式 + 解析XML + 反射机制。
我们给自己的框架起名为：myspring（我的春天）

第一步：创建模块myspring

采用Maven方式新建Module：myspring

打包方式采用jar，并且引入dom4j和jaxen的依赖，因为要使用它解析XML文件，还有junit依赖。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><projectxmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>org.myspringframework</groupId><artifactId>myspring</artifactId><version>1.0.0</version><packaging>jar</packaging><dependencies><dependency><groupId>org.dom4j</groupId><artifactId>dom4j</artifactId><version>2.1.3</version></dependency><dependency><groupId>jaxen</groupId><artifactId>jaxen</artifactId><version>1.2.0</version></dependency><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.13.2</version><scope>test</scope></dependency></dependencies><properties><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target></properties></project>

第二步：准备好我们要管理的Bean

准备好我们要管理的Bean（这些Bean在将来开发完框架之后是要删除的）
注意包名，不要用org.myspringframework包，因为这些Bean不是框架内置的。是将来使用我们框架的程序员提供的。

packagecom.powernode.myspring.bean;/** * @author 动力节点 * @version 1.0 * @className Address * @since 1.0 **/publicclassAddress{privateStringcity;privateStringstreet;privateStringzipcode;publicAddress(){}publicStringgetCity(){returncity;}publicvoidsetCity(Stringcity){this.city=city;}publicStringgetStreet(){returnstreet;}publicvoidsetStreet(Stringstreet){this.street=street;}publicStringgetZipcode(){returnzipcode;}publicvoidsetZipcode(Stringzipcode){this.zipcode=zipcode;}@OverridepublicStringtoString(){return"Address{"+"city='"+city+'\''+", street='"+street+'\''+", zipcode='"+zipcode+'\''+'}';}}

packagecom.powernode.myspring.bean;/** * @author 动力节点 * @version 1.0 * @className User * @since 1.0 **/publicclassUser{privateStringname;privateintage;privateAddressaddr;publicUser(){}publicStringgetName(){returnname;}publicvoidsetName(Stringname){this.name=name;}publicintgetAge(){returnage;}publicvoidsetAge(intage){this.age=age;}publicAddressgetAddr(){returnaddr;}publicvoidsetAddr(Addressaddr){this.addr=addr;}@OverridepublicStringtoString(){return"User{"+"name='"+name+'\''+", age="+age+", addr="+addr+'}';}}

第三步：准备myspring.xml配置文件

将来在框架开发完毕之后，这个文件也是要删除的。因为这个配置文件的提供者应该是使用这个框架的程序员。
文件名随意，我们这里叫做：myspring.xml
文件放在类路径当中即可，我们这里把文件放到类的根路径下。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><beans><beanid="userBean"class="com.powernode.myspring.bean.User"><propertyname="name"value="张三"/><propertyname="age"value="20"/><propertyname="addr"ref="addrBean"/></bean><beanid="addrBean"class="com.powernode.myspring.bean.Address"><propertyname="city"value="北京"/><propertyname="street"value="大兴区"/><propertyname="zipcode"value="1000001"/></bean></beans>

使用value给简单属性赋值。使用ref给非简单属性赋值。

第四步：编写ApplicationContext接口

ApplicationContext接口中提供一个getBean()方法，通过该方法可以获取Bean对象。
注意包名：这个接口就是myspring框架中的一员了。

packageorg.myspringframework.core;/** * @author 动力节点 * @version 1.0 * @className ApplicationContext * @since 1.0 **/publicinterfaceApplicationContext{/** * 根据bean的id获取bean实例。 * @param beanId bean的id * @return bean实例 */ObjectgetBean(StringbeanId);}

第五步：编写ClassPathXmlApplicationContext

ClassPathXmlApplicationContext是ApplicationContext接口的实现类。该类从类路径当中加载myspring.xml配置文件。

packageorg.myspringframework.core;/** * @author 动力节点 * @version 1.0 * @className ClassPathXmlApplicationContext * @since 1.0 **/publicclassClassPathXmlApplicationContextimplementsApplicationContext{@OverridepublicObjectgetBean(StringbeanId){returnnull;}}

第六步：确定采用Map集合存储Bean

确定采用Map集合存储Bean实例。Map集合的key存储beanId，value存储Bean实例。Map<String,Object>
在ClassPathXmlApplicationContext类中添加Map<String,Object>属性。
并且在ClassPathXmlApplicationContext类中添加构造方法，该构造方法的参数接收myspring.xml文件。
同时实现getBean方法。

packageorg.myspringframework.core;importjava.util.HashMap;importjava.util.Map;/** * @author 动力节点 * @version 1.0 * @className ClassPathXmlApplicationContext * @since 1.0 **/publicclassClassPathXmlApplicationContextimplementsApplicationContext{/** * 存储bean的Map集合 */privateMap<String,Object>beanMap=newHashMap<>();/** * 在该构造方法中，解析myspring.xml文件，创建所有的Bean实例，并将Bean实例存放到Map集合中。 * @param resource 配置文件路径（要求在类路径当中） */publicClassPathXmlApplicationContext(Stringresource){}@OverridepublicObjectgetBean(StringbeanId){returnbeanMap.get(beanId);}}

第七步：解析配置文件实例化所有Bean

在ClassPathXmlApplicationContext的构造方法中解析配置文件，获取所有bean的类名，通过反射机制调用无参数构造方法创建Bean。并且将Bean对象存放到Map集合中。

/** * 在该构造方法中，解析myspring.xml文件，创建所有的Bean实例，并将Bean实例存放到Map集合中。 * @param resource 配置文件路径（要求在类路径当中） */publicClassPathXmlApplicationContext(Stringresource){try{SAXReaderreader=newSAXReader();Documentdocument=reader.read(ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream(resource));// 获取所有的bean标签List<Node>beanNodes=document.selectNodes("//bean");// 遍历集合beanNodes.forEach(beanNode->{ElementbeanElt=(Element)beanNode;// 获取idStringid=beanElt.attributeValue("id");// 获取classNameStringclassName=beanElt.attributeValue("class");try{// 通过反射机制创建对象Class<?>clazz=Class.forName(className);Constructor<?>defaultConstructor=clazz.getDeclaredConstructor();Objectbean=defaultConstructor.newInstance();// 存储到Map集合beanMap.put(id,bean);}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}});}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}}

第八步：测试能否获取到Bean

编写测试程序。

packagecom.powernode.myspring.test;importorg.junit.Test;importorg.myspringframework.core.ApplicationContext;importorg.myspringframework.core.ClassPathXmlApplicationContext;/** * @author 动力节点 * @version 1.0 * @className MySpringTest * @since 1.0 **/publicclassMySpringTest{@TestpublicvoidtestMySpring(){ApplicationContextapplicationContext=newClassPathXmlApplicationContext("myspring.xml");ObjectuserBean=applicationContext.getBean("userBean");ObjectaddrBean=applicationContext.getBean("addrBean");System.out.println(userBean);System.out.println(addrBean);}}

通过测试Bean已经实例化成功了，属性的值是null，这是我们能够想到的，毕竟我们调用的是无参数构造方法，所以属性都是默认值。
下一步就是我们应该如何给Bean的属性赋值呢？

第九步：给Bean的属性赋值

通过反射机制调用set方法，给Bean的属性赋值。
继续在ClassPathXmlApplicationContext构造方法中编写代码。

packageorg.myspringframework.core;importorg.dom4j.Document;importorg.dom4j.Element;importorg.dom4j.Node;importorg.dom4j.io.SAXReader;importjava.lang.reflect.Constructor;importjava.lang.reflect.Method;importjava.util.HashMap;importjava.util.List;importjava.util.Map;/** * @author 动力节点 * @version 1.0 * @className ClassPathXmlApplicationContext * @since 1.0 **/publicclassClassPathXmlApplicationContextimplementsApplicationContext{/** * 存储bean的Map集合 */privateMap<String,Object>beanMap=newHashMap<>();/** * 在该构造方法中，解析myspring.xml文件，创建所有的Bean实例，并将Bean实例存放到Map集合中。 * @param resource 配置文件路径（要求在类路径当中） */publicClassPathXmlApplicationContext(Stringresource){try{SAXReaderreader=newSAXReader();Documentdocument=reader.read(ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream(resource));// 获取所有的bean标签List<Node>beanNodes=document.selectNodes("//bean");// 遍历集合（这里的遍历只实例化Bean，不给属性赋值。为什么要这样做？）beanNodes.forEach(beanNode->{ElementbeanElt=(Element)beanNode;// 获取idStringid=beanElt.attributeValue("id");// 获取classNameStringclassName=beanElt.attributeValue("class");try{// 通过反射机制创建对象Class<?>clazz=Class.forName(className);Constructor<?>defaultConstructor=clazz.getDeclaredConstructor();Objectbean=defaultConstructor.newInstance();// 存储到Map集合beanMap.put(id,bean);}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}});// 再重新遍历集合，这次遍历是为了给Bean的所有属性赋值。// 思考：为什么不在上面的循环中给Bean的属性赋值，而在这里再重新遍历一次呢？// 通过这里你是否能够想到Spring是如何解决循环依赖的：实例化和属性赋值分开。beanNodes.forEach(beanNode->{ElementbeanElt=(Element)beanNode;// 获取bean的idStringbeanId=beanElt.attributeValue("id");// 获取所有property标签List<Element>propertyElts=beanElt.elements("property");// 遍历所有属性propertyElts.forEach(propertyElt->{try{// 获取属性名StringpropertyName=propertyElt.attributeValue("name");// 获取属性类型Class<?>propertyType=beanMap.get(beanId).getClass().getDeclaredField(propertyName).getType();// 获取set方法名StringsetMethodName="set"+propertyName.toUpperCase().charAt(0)+propertyName.substring(1);// 获取set方法MethodsetMethod=beanMap.get(beanId).getClass().getDeclaredMethod(setMethodName,propertyType);// 获取属性的值，值可能是value，也可能是ref。// 获取valueStringpropertyValue=propertyElt.attributeValue("value");// 获取refStringpropertyRef=propertyElt.attributeValue("ref");ObjectpropertyVal=null;if(propertyValue!=null){// 该属性是简单属性StringpropertyTypeSimpleName=propertyType.getSimpleName();switch(propertyTypeSimpleName){case"byte":case"Byte":propertyVal=Byte.valueOf(propertyValue);break;case"short":case"Short":propertyVal=Short.valueOf(propertyValue);break;case"int":case"Integer":propertyVal=Integer.valueOf(propertyValue);break;case"long":case"Long":propertyVal=Long.valueOf(propertyValue);break;case"float":case"Float":propertyVal=Float.valueOf(propertyValue);break;case"double":case"Double":propertyVal=Double.valueOf(propertyValue);break;case"boolean":case"Boolean":propertyVal=Boolean.valueOf(propertyValue);break;case"char":case"Character":propertyVal=propertyValue.charAt(0);break;case"String":propertyVal=propertyValue;break;}setMethod.invoke(beanMap.get(beanId),propertyVal);}if(propertyRef!=null){// 该属性不是简单属性setMethod.invoke(beanMap.get(beanId),beanMap.get(propertyRef));}}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}});});}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}}@OverridepublicObjectgetBean(StringbeanId){returnbeanMap.get(beanId);}}

重点处理：当property标签中是value怎么办？是ref怎么办？

第十步：打包发布

将多余的类以及配置文件删除，使用maven打包发布。

第十一步：站在程序员角度使用myspring框架

新建模块：myspring-test

引入myspring框架的依赖：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><projectxmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.powernode</groupId><artifactId>myspring-test</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><packaging>jar</packaging><dependencies><dependency><groupId>org.myspringframework</groupId><artifactId>myspring</artifactId><version>1.0.0</version></dependency><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.13.2</version><scope>test</scope></dependency></dependencies><properties><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target></properties></project>

编写Bean

packagecom.powernode.myspring.bean;/** * @author 动力节点 * @version 1.0 * @className UserDao * @since 1.0 **/publicclassUserDao{publicvoidinsert(){System.out.println("UserDao正在插入数据");}}

packagecom.powernode.myspring.bean;/** * @author 动力节点 * @version 1.0 * @className UserService * @since 1.0 **/publicclassUserService{privateUserDaouserDao;publicvoidsetUserDao(UserDaouserDao){this.userDao=userDao;}publicvoidsave(){System.out.println("UserService开始执行save操作");userDao.insert();System.out.println("UserService执行save操作结束");}}

编写myspring.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><beans><beanid="userServiceBean"class="com.powernode.myspring.bean.UserService"><propertyname="userDao"ref="userDaoBean"/></bean><beanid="userDaoBean"class="com.powernode.myspring.bean.UserDao"/></beans>

编写测试程序

packagecom.powernode.myspring.test;importcom.powernode.myspring.bean.UserService;importorg.junit.Test;importorg.myspringframework.core.ApplicationContext;importorg.myspringframework.core.ClassPathXmlApplicationContext;/** * @author 动力节点 * @version 1.0 * @className MySpringTest * @since 1.0 **/publicclassMySpringTest{@TestpublicvoidtestMySpring(){ApplicationContextapplicationContext=newClassPathXmlApplicationContext("myspring.xml");UserServiceuserServiceBean=(UserService)applicationContext.getBean("userServiceBean");userServiceBean.save();}}