打怪上分！ 手寫Spring ioc 框架，狠狠的“擼擼”Spring 原始碼

估計很多朋友使用 spring 很長時間，對于 spring 使用非常頻繁，實際上對于原始碼一直沒有靜下心來學習過，

你是不是有這樣的感覺呢？

但是 spring 原始碼存在一個問題，那就是過于抽象，導致學習起來成本上升，所以本文由淺入深，只實作 spring 的核心功能，便于自己和他人學習 spring 的核心原理，

文章有點長，耐心閱讀！如果對你有幫助，記得三連哦！

spring 的核心

Spring 的核心就是 spring-beans，后面的一切 spring-boot，spring-cloud 都是建立在這個地基之上，
當別人問你 spring 的時候，希望你可以談談自己對于 spring ioc 自己更深層的見解，而不是網上人云亦云的幾句話，

另外本人整理收藏了20年多家公司面試知識點整理 ，以及各種Java核心知識點免費分享給大家，下方只是部分截圖
想要資料的話也可以點擊直接進入：暗號：csdn，免費獲取，

什么是 IOC

控制反轉（Inversion of Control，縮寫為IoC），是面向物件編程中的一種設計原則，可以用來減低計算機代碼之間的耦合度，
其中最常見的方式叫做依賴注入（Dependency Injection，簡稱DI），
通過控制反轉，物件在被創建的時候，由一個調控系統內所有物件的外界物體，將其所依賴的物件的參考傳遞給它，
也可以說，依賴被注入到物件中，

為什么需要 IOC

IoC 是解耦的一種方法，
我們知道Java 是一門面向物件的語言，在 Java 中 Everything is Object，我們的程式就是由若干物件組成的，
當我們的專案越來越大，合作的開發者越來越多的時候，我們的類就會越來越多，類與類之間的參考就會成指數級的增長，

這樣的工程簡直就是災難，如果我們引入 Ioc 框架，

由框架來維護類的生命周期和類之間的參考，

我們的系統就會變成這樣：

這個時候我們發現，我們類之間的關系都由 IoC 框架負責維護類，同時將類注入到需要的類中，

也就是類的使用者只負責使用，而不負責維護，

把專業的事情交給專業的框架來完成，大大的減少開發的復雜度，

快速開始

maven 引入

<dependency>
    <groupId>com.github.houbb</groupId>
    <artifactId>ioc</artifactId>
    <version>0.1.11</version>
</dependency>

測驗準備

全部測驗代碼，見 test 模塊，

• Apple.java

public class Apple {

    public void color() {
        System.out.println("Apple color: red. ");
    }

}

• apple.json

類似于 xml 的配置，我們暫時使用 json 進行配置驗證，

[
{"name":"apple","className":"com.github.houbb.ioc.test.service.Apple"}
]

執行測驗.

• 測驗

BeanFactory beanFactory = new JsonApplicationContext("apple.json");
Apple apple = (Apple) beanFactory.getBean("apple");
apple.color();

• 日志

Apple color: red.

spring 基本實作流程

說明

spring-beans 一切都是圍繞 bean 展開的，

BeanFactory 負責對 bean 進行生命周期的相關管理，本節展示第一小節的簡單實作流程，

spring 核心流程

Spring IoC 主要是以下幾個步驟，

1. 初始化 IoC 容器，

2. 讀取組態檔，

3. 將組態檔轉換為容器識別對的資料結構（這個資料結構在Spring中叫做 BeanDefinition）

4. 利用資料結構依次實體化相應的物件

5. 注入物件之間的依賴關系

BeanDefinition 的抽象

BeanDefinition 是 spring 對 java bean 屬性的一個抽象，經過這一層抽象，組態檔可以是 xml/json/properties/yaml 等任意一種，甚至包括注解掃包，
為 spring 的拓展帶來極大的靈活性，
本框架考慮到實作的簡單性，初步只實作了 json 和基于注解掃包兩種方式，
后期如果有時間可以考慮添加 xml 的實作，其實更多是 xml 的決議作業量，核心流程已經全部實作，

實作原始碼節選

BeanDefinition 相關

包含了對于 java bean 的基本資訊抽象，

• BeanDefinition.java

其默認實作為 DefaultBeanDefinition.java，就是對介面實作的最基本的 java POJO

/**
 * 物件定義屬性
 * @author binbin.hou
 * @since 0.0.1
 */
public interface BeanDefinition {

    /**
     * 名稱
     * @return 名稱
     * @since 0.0.1
     */
    String getName();

    /**
     * 設定名稱
     * @param name 名稱
     * @since 0.0.1
     */
    void setName(final String name);

    /**
     * 類名稱
     * @return 類名稱
     */
    String getClassName();

    /**
     * 設定類名稱
     * @param className 類名稱
     * @since 0.0.1
     */
    void setClassName(final String className);

}

BeanFactory 核心管理相關

• BeanFactory.java

/**
 * bean 工廠介面
 * @author binbin.hou
 * @since 0.0.1
 */
public interface BeanFactory {

    /**
     * 根據名稱獲取對應的實體資訊
     * @param beanName bean 名稱
     * @return 物件資訊
     * @since 0.0.1
     */
    Object getBean(final String beanName);

    /**
     * 獲取指定型別的實作
     * @param beanName 屬性名稱
     * @param tClass 型別
     * @param <T> 泛型
     * @return 結果
     * @since 0.0.1
     */
    <T> T getBean(final String beanName, final Class<T> tClass);

}

• DefaultBeanFactory.java

為介面最基礎的實作，原始碼如下：

/**
 * bean 工廠介面
 * @author binbin.hou
 * @since 0.0.1
 */
public class DefaultBeanFactory implements BeanFactory {

    /**
     * 物件資訊 map
     * @since 0.0.1
     */
    private Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>();

    /**
     * 物件 map
     * @since 0.0.1
     */
    private Map<String, Object> beanMap = new ConcurrentHashMap<>();

    /**
     * 注冊物件定義資訊
     * @since 0.0.1
     */
    protected void registerBeanDefinition(final String beanName, final BeanDefinition beanDefinition) {
        // 這里可以添加監聽器
        this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
    }

    @Override
    public Object getBean(String beanName) {
        Object bean = beanMap.get(beanName);
        if(ObjectUtil.isNotNull(bean)) {
            // 這里直接回傳的是單例，如果用戶指定為多例，則每次都需要新建，
            return bean;
        }

        // 獲取對應配置資訊
        BeanDefinition beanDefinition = beanDefinitionMap.get(beanName);
        if(ObjectUtil.isNull(beanDefinition)) {
            throw new IocRuntimeException(beanName + " not exists in bean define.");
        }

        // 直接根據
        Object newBean = createBean(beanDefinition);
        // 這里可以添加對應的監聽器
        beanMap.put(beanName, newBean);
        return newBean;
    }

    /**
     * 根據物件定義資訊創建物件
     * @param beanDefinition 物件定義資訊
     * @return 創建的物件資訊
     * @since 0.0.1
     */
    private Object createBean(final BeanDefinition beanDefinition) {
        String className = beanDefinition.getClassName();
        Class clazz = ClassUtils.getClass(className);
        return ClassUtils.newInstance(clazz);
    }

    @Override
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public <T> T getBean(String beanName, Class<T> tClass) {
        Object object = getBean(beanName);
        return (T)object;
    }

}

其中 ClassUtils 是基于 class 的反射工具類

JsonApplicationContext

基于 json 組態檔實作的基本實作，使用方式見開始種的例子代碼，

• JsonApplicationContext.java

/**
 * JSON 應用背景關系
 * @author binbin.hou
 * @since 0.0.1
 */
public class JsonApplicationContext extends DefaultBeanFactory {

    /**
     * 檔案名稱
     * @since 0.0.1
     */
    private final String fileName;

    public JsonApplicationContext(String fileName) {
        this.fileName = fileName;

        // 初始化配置
        this.init();
    }

    /**
     * 初始化配置相關資訊
     *
     * <pre>
     *  new TypeReference<List<BeanDefinition>>(){}
     * </pre>
     *
     * 讀取檔案：https://blog.csdn.net/feeltouch/article/details/83796764
     * @since 0.0.1
     */
    private void init() {
        InputStream is = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResourceAsStream(fileName);
        final String jsonConfig = FileUtil.getFileContent(is);
        List<DefaultBeanDefinition> beanDefinitions = JsonBs.deserializeArray(jsonConfig, DefaultBeanDefinition.class);
        if(CollectionUtil.isNotEmpty(beanDefinitions)) {
            for (BeanDefinition beanDefinition : beanDefinitions) {
                super.registerBeanDefinition(beanDefinition.getName(), beanDefinition);
            }
        }
    }

}

小結

至此，一個最基本的 spring ioc 就基本實作了，

學海無涯，我們一起勉力前行！

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面試專題檔案，

技術檔案

真實大廠面經