SpringIOC原理、源碼解析

1、Spring容器

首選先介紹一個概念，叫做Spring容器，
Spring的核心容器：BeanFactory。
簡單來說,BeanFactory就是一個管理Bean的工廠,主要負責初始化各種Bean,並調用它們的生命週期方法。
Spring的應用上下文：ApplicationContext
是BeanFactory的子接口,也被稱爲應用上下文,不僅包含了BeanFactory的所有功能,還添加了對國際化、資源訪問、事件傳播等方面的支持。
創建Spring上下文：
ClassPathXmlApplicationContext：從類路徑創建；
FileSystemXmlApplicationContext：從文件真實地址路徑創建（C:\Users\hutao）

ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation);

2、Spring IOC實現原理

反射+XML+容器。首先先上一張圖。

1、當web容器啓動的時候，Spring的全局bean的管理器會去xml配置文件中掃描的包下面獲取到所有的類；
2、根據你使用的註解，進行對應的封裝，封裝到全局的bean容器中進行管理，一旦容器初始化完畢，beanID以及bean實例化的類對象信息就全部存在了；
3、現在我們需要在某個service裏面調用另一個bean的某個方法的時候，我們只需要依賴注入進來另一個bean的Id即可；
4、調用的時候，spring會去初始化完成的bean容器中獲取即可，如果存在就把依賴的bean的類的實例化對象返回給你，你就可以調用依賴的bean的相關方法或屬性等。

3、手寫Spring IOC

3.1回顧我們平時使用的Spring

在spring項目中，我們會在web.XML中配置我們的Spring容器
如下

在Spring容器中指定我們需要掃描class類文件的路徑

在接口實現類上添加Service註解

在我們需要用到的地方，注入Spring給我們創建好的對象。

有了以上知識點，現在我們就可以來手動寫我們自己的Spring IOC了，在開始手寫之前，先想一想，我們需要有哪些工作需要做？
1、需要去構造一個Spring容器：ClassPathXmlApplicationContext；
2、需要註解定義兩個註解：@Service、@Resource；
3、使用反射的手段讀取指定目錄下的class信息，解析Class信息；
4、對Class信息的註解做處理；
5、以鍵值對的方式創建beanID，bean對象，並且放到容器中；
6、使用的時候通過beanID獲取Bean對象。

3.2手寫Spring IOC

代碼空間目錄如下

3.2.1模擬Spring容器

我們使用一個Map來模擬bean的容器
String就是這個bean對象的ID；
Object就是這個SpringIOC給我們創建的對象

public class ClassPathXmlApplicationContext {
	/**
	 * Spring掃描包的範圍
	 */
	private String packageName;

	/**
	 *  Spring存放bean對象的容器，使用併發的hashMap來模擬
	 */
	private ConcurrentHashMap<String, Object> beanContainer = null;

	public ClassPathXmlApplicationContext(String packageName) throws Exception {
		beanContainer = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
		this.packageName = packageName;
		}
}

3.2.2模擬@Service、@Resource註解

@Resource
@Target({ TYPE, FIELD, METHOD })
@Retention(RUNTIME)
public @interface Resource 
}
@Service
@Target({ ElementType.TYPE })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Service {
}

3.2.3模擬Spring容器啓動

下面這個寫法，相信很熟悉吧，是不是單獨學習Spring的時候，老師使用的方式？實際項目中的話，我們一般會配置爲隨着服務器啓動，配置到web.xml中

public class TestSpring {
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		ClassPathXmlApplicationContext app = new ClassPathXmlApplicationContext("com.sunwise.alm.springIOC.springIOC.service.impl");
		HuTaoTaoService huTaoTaoService = (HuTaoTaoService) app.getBean("huTaoTaoServiceImpl");
		huTaoTaoService.helloHutao();
	}
}

3.2.4編寫pring容器代碼

/**
 * @Description Spring容器註解版本
 * @author hutao
 * @mail [email protected]
 * @date 2020年6月9日
 */
public ClassPathXmlApplicationContext(String packageName) throws Exception {
		beanContainer = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
		this.packageName = packageName;
		/*
		 * 1.使用java的反射機制掃包,獲取當前包下所有的類(工具類，無需多花精力)
		 */
		List<Class<?>> listClass = ClassUtil.getClasses(packageName);
		/*
		 * 2.獲取所有Class上面存在我們定義的 @Service 註解類,
		 *   以@Service修飾的類名（首字母小寫）作爲beanID,
		 *   並且以這個類創建一個對象作爲bean對象
		 *   把創建的這些對象放到我們定義的 beanContainer(存放bean對象的容器)
		 */
		findClassExisAnnotationService(listClass);
		/*
		 * 3.掃描所有@Service修飾的類，看是否存在有@Resource修飾的屬性
		 *   如果有，就從beanContainer容器中取出@Resource所修飾類的對象作爲自己的變量。
		 */
		initEntryField();
	}

3.2.5找到存在@Service註解的類

	/**
	 * @Description 找到類上面存在注入bean的註解的class
	 * @author hutao
	 * @mail [email protected]
	 * @date 2020年6月9日
	 */ 
	public ConcurrentHashMap<String, Object> findClassExisAnnotationService(List<Class<?>> classes) throws Exception {
		for (Class<?> classInfo : classes) {
			// 判斷類上是否有註解
			Service annotation = classInfo.getAnnotation(Service.class);
			if (annotation != null) {
				// 獲取當前類名
				String className = classInfo.getSimpleName();
				// 將當前類名變爲小寫
				String beanId = toLowerCaseFirstOne(className);
				Object newInstance = newInstance(classInfo);
				beanContainer.put(beanId, newInstance);
			}
		}
		return beanContainer;
	}

3.2.6找到存在@Resource註解的屬性

	private void initEntryField() throws Exception {
		// 1.遍歷所有的bean容器對象
		for (Entry<String, Object> entry : beanContainer.entrySet()) {
			Object bean = entry.getValue();
			// 2.判斷屬性上面是否有加Resource註解
			attriAssign(bean);
		}
	}
	
	/**
	 * @Description Dependency injection依賴注入 註解原理
	 * @author hutao
	 * @mail [email protected]
	 * @date 2020年6月9日
	 */ 
	public void attriAssign(Object object) throws Exception {
		// 1.使用反射機制,獲取當前類的所有屬性
		Class<? extends Object> classInfo = object.getClass();
		Field[] declaredFields = classInfo.getDeclaredFields();

		// 2.判斷當前類的屬性是否存在註解
		for (Field field : declaredFields) {
			Resource extResource = field.getAnnotation(Resource.class);
			if (extResource != null) {
				// 獲取屬性名稱
				String beanId = field.getName();
				Object bean = getBean(beanId);
				if (bean != null) {
					// 3.默認使用屬性名稱，查找bean容器對象 1參數 當前對象 2參數給屬性賦值
					field.setAccessible(true); // 允許訪問私有屬性
					field.set(object, bean);
				}
			}
		}
	}
	/**
	 * @Description Dependency injection依賴注入 註解原理
	 * @author hutao
	 * @mail [email protected]
	 * @date 2020年6月9日
	 */ 
	public void attriAssign(Object object) throws Exception {
		// 1.使用反射機制,獲取當前類的所有屬性
		Class<? extends Object> classInfo = object.getClass();
		Field[] declaredFields = classInfo.getDeclaredFields();

		// 2.判斷當前類的屬性是否存在註解
		for (Field field : declaredFields) {
			Resource extResource = field.getAnnotation(Resource.class);
			if (extResource != null) {
				// 獲取屬性名稱
				String beanId = field.getName();
				Object bean = getBean(beanId);
				if (bean != null) {
					// 3.默認使用屬性名稱，查找bean容器對象 1參數 當前對象 2參數給屬性賦值
					field.setAccessible(true); // 允許訪問私有屬性
					field.set(object, bean);
				}
			}
		}
	}
		/**
	 * @Description 首字母轉小寫
	 * @author hutao
	 * @mail [email protected]
	 * @date 2020年6月9日
	 */ 
	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();
	}
		/**
	 * @Description 創建對象
	 * @author hutao
	 * @mail [email protected]
	 * @date 2020年6月9日
	 */ 
	public Object newInstance(Class<?> classInfo) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
		return classInfo.newInstance();
	}
		/**
	 * @Description 根據beanID獲取bean對象
	 * @author hutao
	 * @mail [email protected]
	 * @date 2020年6月9日
	 */
	public Object getBean(String beanId) throws Exception {
		if (StringUtils.isEmpty(beanId)) {
			throw new Exception("beanId參數不能爲空");
		}
		//spring容器獲取bean
		return beanContainer.get(beanId);
	}

3.2.7工具類

public class ClassUtil {


	/**
	 * @Description 根據文件名獲取class文件
	 * @author hutao
	 * @date 2019年10月25日
	 */
	public static List<Class<?>> getClasses(List<String> list) {

		// 第一個class類的集合
		List<Class<?>> classes = new ArrayList<Class<?>>();
		try {
			for(String controllerName : list) {
				Class<?> controllerClass = Class.forName(controllerName);
				classes.add(controllerClass);
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return classes;
	}

	/**
	 * @Description 首字母變小寫
	 * @author hutao
	 * @date 2019年10月25日
	 */
	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();
	}

	/**
	 * @Description 初始化對象
	 * @author hutao
	 * @date 2019年10月25日
	 */
	public static Object newInstance(Class<?> classInfo)
			throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
		return classInfo.newInstance();
	}
	
	/**
	 * @Description 根據包名獲取包路徑下的class
	 * @author hutao
	 * @date 2019年10月27日
	 */
	public static List<Class<?>> getClasses(String packageName) {

		// 第一個class類的集合
		List<Class<?>> classes = new ArrayList<Class<?>>();
		// 是否循環迭代
		boolean recursive = true;
		// 獲取包的名字 並進行替換
		String packageDirName = packageName.replace('.', '/');
		// 定義一個枚舉的集合 並進行循環來處理這個目錄下的things
		Enumeration<URL> dirs;
		try {
			dirs = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResources(packageDirName);
			// 循環迭代下去
			while (dirs.hasMoreElements()) {
				// 獲取下一個元素
				URL url = dirs.nextElement();
				// 得到協議的名稱
				String protocol = url.getProtocol();
				// 如果是以文件的形式保存在服務器上
				if ("file".equals(protocol)) {
					// 獲取包的物理路徑
					String filePath = URLDecoder.decode(url.getFile(), "UTF-8");
					// 以文件的方式掃描整個包下的文件 並添加到集合中
					findAndAddClassesInPackageByFile(packageName, filePath, recursive, classes);
				} else if ("jar".equals(protocol)) {
					// 如果是jar包文件
					// 定義一個JarFile
					JarFile jar;
					try {
						// 獲取jar
						jar = ((JarURLConnection) url.openConnection()).getJarFile();
						// 從此jar包 得到一個枚舉類
						Enumeration<JarEntry> entries = jar.entries();
						// 同樣的進行循環迭代
						while (entries.hasMoreElements()) {
							// 獲取jar裏的一個實體 可以是目錄 和一些jar包裏的其他文件 如META-INF等文件
							JarEntry entry = entries.nextElement();
							String name = entry.getName();
							// 如果是以/開頭的
							if (name.charAt(0) == '/') {
								// 獲取後面的字符串
								name = name.substring(1);
							}
							// 如果前半部分和定義的包名相同
							if (name.startsWith(packageDirName)) {
								int idx = name.lastIndexOf('/');
								// 如果以"/"結尾 是一個包
								if (idx != -1) {
									// 獲取包名 把"/"替換成"."
									packageName = name.substring(0, idx).replace('/', '.');
								}
								// 如果可以迭代下去 並且是一個包
								if ((idx != -1) || recursive) {
									// 如果是一個.class文件 而且不是目錄
									if (name.endsWith(".class") && !entry.isDirectory()) {
										// 去掉後面的".class" 獲取真正的類名
										String className = name.substring(packageName.length() + 1, name.length() - 6);
										try {
											// 添加到classes
											classes.add(Class.forName(packageName + '.' + className));
										} catch (ClassNotFoundException e) {
											e.printStackTrace();
										}
									}
								}
							}
						}
					} catch (IOException e) {
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}

		return classes;
	}
	
	/**
	 * 以文件的形式來獲取包下的所有Class
	 * 
	 * @param packageName
	 * @param packagePath
	 * @param recursive
	 * @param classes
	 */
	public static void findAndAddClassesInPackageByFile(String packageName, String packagePath, final boolean recursive,
			List<Class<?>> classes) {
		// 獲取此包的目錄 建立一個File
		File dir = new File(packagePath);
		// 如果不存在或者 也不是目錄就直接返回
		if (!dir.exists() || !dir.isDirectory()) {
			return;
		}
		// 如果存在 就獲取包下的所有文件 包括目錄
		File[] dirfiles = dir.listFiles(new FileFilter() {
			// 自定義過濾規則 如果可以循環(包含子目錄) 或則是以.class結尾的文件(編譯好的java類文件)
			public boolean accept(File file) {
				return (recursive && file.isDirectory()) || (file.getName().endsWith(".class"));
			}
		});
		// 循環所有文件
		for (File file : dirfiles) {
			// 如果是目錄 則繼續掃描
			if (file.isDirectory()) {
				findAndAddClassesInPackageByFile(packageName + "." + file.getName(), file.getAbsolutePath(), recursive,
						classes);
			} else {
				// 如果是java類文件 去掉後面的.class 只留下類名
				String className = file.getName().substring(0, file.getName().length() - 6);
				try {
					// 添加到集合中去
					classes.add(Class.forName(packageName + '.' + className));
				} catch (ClassNotFoundException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}

}

3.2.8演示

public interface HuTaoTaoService {
	
	public void helloHutao();
	
}

public interface ZhangHuanHuanService {
	
	public void helloZhangHuan();
	
}

@Service
public class ZhangHuanHuanServiceImpl implements ZhangHuanHuanService{

	@Override
	public void helloZhangHuan() {
		
		System.out.println("hello 張歡");
		
	}
	
}

@Service
public class HuTaoTaoServiceImpl implements HuTaoTaoService{
	
	@Resource
	private ZhangHuanHuanService zhangHuanHuanServiceImpl;

	@Override
	public void helloHutao() {
		
		System.out.println("hello 胡濤");
		
		zhangHuanHuanServiceImpl.helloZhangHuan();
	}

}

SpringIOC原理、源碼解析

1、Spring容器

2、Spring IOC實現原理

3、手寫Spring IOC

3.1回顧我們平時使用的Spring

3.2手寫Spring IOC

3.2.1模擬Spring容器

3.2.2模擬@Service、@Resource註解

3.2.3模擬Spring容器啓動

3.2.4編寫pring容器代碼

3.2.5找到存在@Service註解的類

3.2.6找到存在@Resource註解的屬性

3.2.7工具類

3.2.8演示

併發隊列的介紹及使用

連接池原理解讀，各個連接池對比

SpringMVC解讀，實現自己的MVC框架

SpringIOC原理、源碼解析

消息隊列MQ/JMS/Kafka介紹

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結