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)
@Documented
public @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)
@Documented
public @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)
@Documented
public @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)
@Documented
public @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)
@Documented
public @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);
}
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