JDK ThreadPoolExecutor核心原理与
796 2023-04-03 03:36:49
30个类手写Spring核心原理之Ioc顶层架构设计（2）
本文节选自《Spring 5核心原理》
1 Annotation（自定义配置）模块#
Annotation的代码实现我们还是沿用Mini版本的，保持不变，复制过来便可。
1.1 @GPService#
@GPService代码如下：
package com.tom.spring.formework.annotation;import java.lang.annotation.Documented;import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.RetentionPolicy;import java.lang.annotation.Target;/** * 业务逻辑，注入接口 */@Target({ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documentedpublic @interface GPService { String value() default ""; }1.2 @GPAutowired#
@GPAutowired代码如下：
package com.tom.spring.formework.annotation;import java.lang.annotation.Documented;import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.RetentionPolicy;import java.lang.annotation.Target;/** * 自动注入 */@Target({ElementType.FIELD})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documentedpublic @interface GPAutowired { String value() default ""; }1.3 @GPController#
@GPController代码如下：
package com.tom.spring.formework.annotation;import java.lang.annotation.Documented;import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.RetentionPolicy;import java.lang.annotation.Target;/** * 页面交互 */@Target({ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documentedpublic @interface GPController { String value() default ""; }1.4 @GPRequestMapping#
@GPRequestMapping代码如下：
package com.tom.spring.formework.annotation;import java.lang.annotation.Documented;import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.RetentionPolicy;import java.lang.annotation.Target;/** * 请求URL */@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documentedpublic @interface GPRequestMapping { String value() default ""; }1.5 @GPRequestParam#
@GPRequestParam代码如下：
package com.tom.spring.formework.annotation;import java.lang.annotation.Documented;import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.RetentionPolicy;import java.lang.annotation.Target;/** * 请求参数映射 */@Target(ElementType.PARAMETER)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documentedpublic @interface GPRequestParam { String value() default ""; }2 core（顶层接口）模块#
2.1 GPFactoryBean#
关于顶层接口设计，通过前面的学习我们了解了FactoryBean的基本作用，在此不做过多解释。
package com.tom.spring.formework.core;public interface GPFactoryBean {}2.2 GPBeanFactory#
作为所有IoC容器的顶层设计，前面也已经详细介绍了BeanFactory的作用。
package com.tom.spring.formework.core;/** * 单例工厂的顶层设计 */public interface GPBeanFactory { /** * 根据beanName从IoC容器中获得一个实例Bean * @param beanName * @return */ Object getBean(String beanName) throws Exception; public Object getBean(Class<?> beanClass) throws Exception;}3 beans（配置封装）模块#
3.1 GPBeanDefinition#
BeanDefinition主要用于保存Bean相关的配置信息。
package com.tom.spring.formework.beans.config;//用来存储配置文件中的信息//相当于保存在内存中的配置public class GPBeanDefinition { private String beanClassName; //原生Bean的全类名 private boolean lazyInit = false; //标记是否延时加载 private String factoryBeanName; //保存beanName，在IoC容器中存储的key public String getBeanClassName() { return beanClassName; } public void setBeanClassName(String beanClassName) { this.beanClassName = beanClassName; } public boolean isLazyInit() { return lazyInit; } public void setLazyInit(boolean lazyInit) { this.lazyInit = lazyInit; } public String getFactoryBeanName() { return factoryBeanName; } public void setFactoryBeanName(String factoryBeanName) { this.factoryBeanName = factoryBeanName; }}3.2 GPBeanWrapper#
BeanWrapper主要用于封装创建后的对象实例，代理对象（Proxy Object）或者原生对象（Original Object）都由BeanWrapper来保存。
package com.tom.spring.formework.beans;public class GPBeanWrapper { private Object wrappedInstance; private Class<?> wrappedClass; public GPBeanWrapper(Object wrappedInstance){ this.wrappedInstance = wrappedInstance; } public Object getWrappedInstance(){ return this.wrappedInstance; } //返回代理以后的Class //可能会是这个 $Proxy0 public Class<?> getWrappedClass(){ return this.wrappedInstance.getClass(); }}4 context（IoC容器）模块#
4.1 GPAbstractApplicationContext#
IoC容器实现类的顶层抽象类，实现IoC容器相关的公共逻辑。为了尽可能地简化，在这个Mini版本中，暂时只设计了一个refresh()方法。
package com.tom.spring.formework.context.support;/** * IoC容器实现的顶层设计 */public abstract class GPAbstractApplicationContext { //受保护，只提供给子类重写 public void refresh() throws Exception {}}4.2 GPDefaultListableBeanFactory#
DefaultListableBeanFactory是众多IoC容器子类的典型代表。在Mini版本中我只做了一个简单的设计，就是定义顶层的IoC缓存，也就是一个Map，属性名字也和原生Spring保持一致，定义为beanDefinitionMap，以方便大家对比理解。
package com.tom.spring.formework.beans.support;import com.tom.spring.formework.beans.config.GPBeanDefinition;import com.tom.spring.formework.context.support.GPAbstractApplicationContext;import java.util.Map;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;public class GPDefaultListableBeanFactory extends GPAbstractApplicationContext{ //存储注册信息的BeanDefinition protected final Map<String, GPBeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<String, GPBeanDefinition>();}4.3 GPApplicationContext#
ApplicationContext是直接接触用户的入口，主要实现DefaultListableBeanFactory的refresh()方法和BeanFactory的getBean()方法，完成IoC、DI、AOP的衔接。
package com.tom.spring.formework.context;import com.tom.spring.formework.annotation.GPAutowired;import com.tom.spring.formework.annotation.GPController;import com.tom.spring.formework.annotation.GPService;import com.tom.spring.formework.beans.GPBeanWrapper;import com.tom.spring.formework.beans.config.GPBeanPostProcessor;import com.tom.spring.formework.core.GPBeanFactory;import com.tom.spring.formework.beans.config.GPBeanDefinition;import com.tom.spring.formework.beans.support.GPBeanDefinitionReader;import com.tom.spring.formework.beans.support.GPDefaultListableBeanFactory;import java.lang.reflect.Field;import java.util.List;import java.util.Map;import java.util.Properties;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/** * 按之前源码分析的套路，IoC、DI、MVC、AOP */public class GPApplicationContext extends GPDefaultListableBeanFactory implements GPBeanFactory { private String [] configLoactions; private GPBeanDefinitionReader reader; //单例的IoC容器缓存 private Map<String,Object> factoryBeanObjectCache = new ConcurrentHashMap<String, Object>(); //通用的IoC容器 private Map<String,GPBeanWrapper> factoryBeanInstanceCache = new ConcurrentHashMap<String, GPBeanWrapper>(); public GPApplicationContext(String... configLoactions){ this.configLoactions = configLoactions; try { refresh(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } @Override public void refresh() throws Exception{ //1. 定位，定位配置文件 reader = new GPBeanDefinitionReader(this.configLoactions); //2. 加载配置文件，扫描相关的类，把它们封装成BeanDefinition List<GPBeanDefinition> beanDefinitions = reader.loadBeanDefinitions(); //3. 注册，把配置信息放到容器里面（伪IoC容器） doRegisterBeanDefinition(beanDefinitions); //4. 把不是延时加载的类提前初始化 doAutowrited(); } //只处理非延时加载的情况 private void doAutowrited() { for (Map.Entry<String, GPBeanDefinition> beanDefinitionEntry : super.beanDefinitionMap.entrySet()) { String beanName = beanDefinitionEntry.getKey(); if(!beanDefinitionEntry.getValue().isLazyInit()) { try { getBean(beanName); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } } private void doRegisterBeanDefinition(List<GPBeanDefinition> beanDefinitions) throws Exception { for (GPBeanDefinition beanDefinition: beanDefinitions) { if(super.beanDefinitionMap.containsKey(beanDefinition.getFactoryBeanName())){ throw new Exception("The “" + beanDefinition.getFactoryBeanName() + "” is exists!!"); } super.beanDefinitionMap.put(beanDefinition.getFactoryBeanName(),beanDefinition); } //到这里为止，容器初始化完毕 } public Object getBean(Class<?> beanClass) throws Exception { return getBean(beanClass.getName()); } //依赖注入，从这里开始，读取BeanDefinition中的信息 //然后通过反射机制创建一个实例并返回 //Spring做法是，不会把最原始的对象放出去，会用一个BeanWrapper来进行一次包装 //装饰器模式： //1. 保留原来的OOP关系 //2. 需要对它进行扩展、增强（为了以后的AOP打基础） public Object getBean(String beanName) throws Exception { return null; } public String[] getBeanDefinitionNames() { return this.beanDefinitionMap.keySet().toArray(new String[this.beanDefinitionMap. size()]); } public int getBeanDefinitionCount(){ return this.beanDefinitionMap.size(); } public Properties getConfig(){ return this.reader.getConfig(); }}4.4 GPBeanDefinitionReader#
根据约定，BeanDefinitionReader主要完成对application.properties配置文件的解析工作，实现逻辑非常简单。通过构造方法获取从ApplicationContext传过来的locations配置文件路径，然后解析，扫描并保存所有相关的类并提供统一的访问入口。
package com.tom.spring.formework.beans.support;import com.tom.spring.formework.beans.config.GPBeanDefinition;import java.io.File;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.net.URL;import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.Properties;//对配置文件进行查找、读取、解析public class GPBeanDefinitionReader { private List<String> registyBeanClasses = new ArrayList<String>(); private Properties config = new Properties(); //固定配置文件中的key，相对于XML的规范 private final String SCAN_PACKAGE = "scanPackage"; public GPBeanDefinitionReader(String... locations){ //通过URL定位找到其所对应的文件，然后转换为文件流 InputStream is = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(locations[0]. replace("classpath:","")); try { config.load(is); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }finally { if(null != is){ try { is.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } doScanner(config.getProperty(SCAN_PACKAGE)); } private void doScanner(String scanPackage) { //转换为文件路径，实际上就是把.替换为/ URL url = this.getClass().getClassLoader().getResource("/" + scanPackage.replaceAll ("\\.","/")); File classPath = new File(url.getFile()); for (File file : classPath.listFiles()) { if(file.isDirectory()){ doScanner(scanPackage + "." + file.getName()); }else{ if(!file.getName().endsWith(".class")){ continue;} String className = (scanPackage + "." + file.getName().replace(".class","")); registyBeanClasses.add(className); } } } public Properties getConfig(){ return this.config; } //把配置文件中扫描到的所有配置信息转换为GPBeanDefinition对象，以便于之后的IoC操作 public List<GPBeanDefinition> loadBeanDefinitions(){ List<GPBeanDefinition> result = new ArrayList<GPBeanDefinition>(); try { for (String className : registyBeanClasses) { Class<?> beanClass = Class.forName(className); if(beanClass.isInterface()) { continue; } result.add(doCreateBeanDefinition(toLowerFirstCase(beanClass.getSimpleName()), beanClass.getName())); Class<?> [] interfaces = beanClass.getInterfaces(); for (Class<?> i : interfaces) { result.add(doCreateBeanDefinition(i.getName(),beanClass.getName())); } } }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } return result; } //把每一个配置信息解析成一个BeanDefinition private GPBeanDefinition doCreateBeanDefinition(String factoryBeanName,String beanClassName){ GPBeanDefinition beanDefinition = new GPBeanDefinition(); beanDefinition.setBeanClassName(beanClassName); beanDefinition.setFactoryBeanName(factoryBeanName); return beanDefinition; } //将类名首字母改为小写 //为了简化程序逻辑，就不做其他判断了，大家了解就好 private String toLowerFirstCase(String simpleName) { char [] chars = simpleName.toCharArray(); //因为大小写字母的ASCII码相差32 //而且大写字母的ASCII码要小于小写字母的ASCII码 //在Java中，对char做算术运算，实际上就是对ASCII码做算术运算 chars[0] += 32; return String.valueOf(chars); }}4.5 GPApplicationContextAware#
相信很多“小伙伴”都用过ApplicationContextAware接口，主要是通过实现侦听机制得到一个回调方法，从而得到IoC容器的上下文，即ApplicationContext。在这个Mini版本中只是做了一个顶层设计，告诉大家这样一种现象，并没有做具体实现。这不是本书的重点，感兴趣的“小伙伴”可以自行尝试。
package com.tom.spring.formework.context;/** * 通过解耦方式获得IoC容器的顶层设计 * 后面将通过一个监听器去扫描所有的类，只要实现了此接口， * 将自动调用setApplicationContext()方法，从而将IoC容器注入目标类中 */public interface GPApplicationContextAware { void setApplicationContext(GPApplicationContext applicationContext);}本文为“Tom弹架构”原创，转载请注明出处。技术在于分享，我分享我快乐！
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