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https://github.com/houbb/ioc

The java ioc framework（从零开始手写模拟 spring Ioc 框架）
https://github.com/houbb/ioc

autowired di guice inject ioc spring

Last synced: 3 months ago
JSON representation

The java ioc framework（从零开始手写模拟 spring Ioc 框架）

Awesome Lists containing this project

README 

        
# IoC



[Ioc](https://github.com/houbb/ioc) 是一款 spring ioc 核心功能简化实现版本，便于学习和理解原理。



[![Maven Central](https://maven-badges.herokuapp.com/maven-central/com.github.houbb/ioc/badge.svg)](http://mvnrepository.com/artifact/com.github.houbb/ioc)



## 创作目的



使用 spring 很长时间，对于 spring 使用非常频繁，实际上对于源码一直没有静下心来学习过。



但是 spring 源码存在一个问题，那就是过于抽象，导致学习起来成本上升。



所以本项目由渐入深，只实现 spring 的核心功能，便于自己和他人学习 spring 的核心原理。



## spring 的核心 



Spring 的核心就是 spring-beans，后面的一切 spring-boot，spring-cloud 都是建立在这个地基之上。



当别人问你 spring 的时候，希望你可以谈谈自己对于 spring ioc 自己更深层的见解，而不是网上人云亦云的几句话。



# 什么是 IOC



控制反转（Inversion of Control，缩写为IoC），是面向对象编程中的一种设计原则，可以用来减低计算机代码之间的耦合度。



其中最常见的方式叫做依赖注入（Dependency Injection，简称DI）。



通过控制反转，对象在被创建的时候，由一个调控系统内所有对象的外界实体，将其所依赖的对象的引用传递给它。



也可以说，依赖被注入到对象中。



## 为什么需要 IOC



IoC 是解耦的一种方法。



我们知道Java 是一门面向对象的语言，在 Java 中 Everything is Object，我们的程序就是由若干对象组成的。



当我们的项目越来越大，合作的开发者越来越多的时候，我们的类就会越来越多，类与类之间的引用就会成指数级的增长。



![mess](https://segmentfault.com/img/remote/1460000013000748?w=370&h=240)



这样的工程简直就是灾难，如果我们引入 Ioc 框架。



由框架来维护类的生命周期和类之间的引用。



我们的系统就会变成这样：



![manager](https://segmentfault.com/img/remote/1460000013000749?w=370&h=247)



这个时候我们发现，我们类之间的关系都由 IoC 框架负责维护类，同时将类注入到需要的类中。



也就是类的使用者只负责使用，而不负责维护。



把专业的事情交给专业的框架来完成，大大的减少开发的复杂度。



# 快速开始



## maven 引入



```xml



    com.github.houbb

    ioc

    0.1.11



```



## 测试准备



全部测试代码，见 test 模块。



- Apple.java



```java

public class Apple {



    public void color() {

        System.out.println("Apple color: red. ");

    }



}

```



- apple.json



类似于 xml 的配置，我们暂时使用 json 进行配置验证。



```json

[

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

]

```



## 执行测试



- 测试



```java

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

Apple apple = (Apple) beanFactory.getBean("apple");

apple.color();

```



- 日志



```

Apple color: red.

```



# spring 基本实现流程



## 说明



spring-beans 一切都是围绕 bean 展开的。



BeanFactory 负责对 bean 进行生命周期的相关管理，本节展示第一小节的简单实现流程。



## spring 核心流程



Spring IoC 主要是以下几个步骤。



1. 初始化 IoC 容器。



2. 读取配置文件。



3. 将配置文件转换为容器识别对的数据结构（这个数据结构在Spring中叫做 BeanDefinition）



4. 利用数据结构依次实例化相应的对象



5. 注入对象之间的依赖关系



## BeanDefinition 的抽象



BeanDefinition 是 spring 对 java bean 属性的一个抽象，经过这一层抽象，配置文件可以是 xml/json/properties/yaml 等任意一种，

甚至包括注解扫包。



为 spring 的拓展带来极大的灵活性。



本框架考虑到实现的简单性，初步只实现了 json 和基于注解扫包两种方式。



后期如果有时间可以考虑添加 xml 的实现，其实更多是 xml 的解析工作量，核心流程已经全部实现。



# 实现源码节选



## BeanDefinition 相关



包含了对于 java bean 的基本信息抽象。



- BeanDefinition.java



其默认实现为 `DefaultBeanDefinition.java`，就是对接口实现的最基本的 java POJO



> 参见 [DefaultBeanDefinition](https://github.com/houbb/ioc/blob/release_0.0.1/src/main/java/com/github/houbb/ioc/model/impl/DefaultBeanDefinition.java)



```java

/**

 * 对象定义属性

 * @author binbin.hou

 * @since 0.0.1

 */

public interface BeanDefinition {



    /**

     * 名称

     * @return 名称

     * @since 0.0.1

     */

    String getName();



    /**

     * 设置名称

     * @param name 名称

     * @since 0.0.1

     */

    void setName(final String name);



    /**

     * 类名称

     * @return 类名称

     */

    String getClassName();



    /**

     * 设置类名称

     * @param className 类名称

     * @since 0.0.1

     */

    void setClassName(final String className);



}

```



## BeanFactory 核心管理相关



- BeanFactory.java



```java

/**

 * bean 工厂接口

 * @author binbin.hou

 * @since 0.0.1

 */

public interface BeanFactory {



    /**

     * 根据名称获取对应的实例信息

     * @param beanName bean 名称

     * @return 对象信息

     * @since 0.0.1

     */

    Object getBean(final String beanName);



    /**

     * 获取指定类型的实现

     * @param beanName 属性名称

     * @param tClass 类型

     * @param  泛型

     * @return 结果

     * @since 0.0.1

     */

     T getBean(final String beanName, final Class tClass);



}

```



- DefaultBeanFactory.java



为接口最基础的实现，源码如下：



```java

/**

 * bean 工厂接口

 * @author binbin.hou

 * @since 0.0.1

 */

public class DefaultBeanFactory implements BeanFactory {



    /**

     * 对象信息 map

     * @since 0.0.1

     */

    private Map beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>();



    /**

     * 对象 map

     * @since 0.0.1

     */

    private Map beanMap = new ConcurrentHashMap<>();



    /**

     * 注册对象定义信息

     * @since 0.0.1

     */

    protected void registerBeanDefinition(final String beanName, final BeanDefinition beanDefinition) {

        // 这里可以添加监听器

        this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);

    }



    @Override

    public Object getBean(String beanName) {

        Object bean = beanMap.get(beanName);

        if(ObjectUtil.isNotNull(bean)) {

            // 这里直接返回的是单例，如果用户指定为多例，则每次都需要新建。

            return bean;

        }



        // 获取对应配置信息

        BeanDefinition beanDefinition = beanDefinitionMap.get(beanName);

        if(ObjectUtil.isNull(beanDefinition)) {

            throw new IocRuntimeException(beanName + " not exists in bean define.");

        }



        // 直接根据

        Object newBean = createBean(beanDefinition);

        // 这里可以添加对应的监听器

        beanMap.put(beanName, newBean);

        return newBean;

    }



    /**

     * 根据对象定义信息创建对象

     * @param beanDefinition 对象定义信息

     * @return 创建的对象信息

     * @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 getBean(String beanName, Class tClass) {

        Object object = getBean(beanName);

        return (T)object;

    }



}

```



其中 ClassUtils 是基于 class 的反射工具类，详情见 [ClassUtils.java](https://github.com/houbb/ioc/blob/release_0.0.1/src/main/java/com/github/houbb/ioc/util/ClassUtils.java)



## JsonApplicationContext 



基于 json 配置文件实现的基本实现，使用方式见开始种的例子代码。



- JsonApplicationContext.java



```java

/**

 * JSON 应用上下文

 * @author binbin.hou

 * @since 0.0.1

 */

public class JsonApplicationContext extends DefaultBeanFactory {



    /**

     * 文件名称

     * @since 0.0.1

     */

    private final String fileName;



    public JsonApplicationContext(String fileName) {

        this.fileName = fileName;



        // 初始化配置

        this.init();

    }



    /**

     * 初始化配置相关信息

     *

     * 

     *  new TypeReference>(){}

     * 


     *

     * 读取文件：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 beanDefinitions = JsonBs.deserializeArray(jsonConfig, DefaultBeanDefinition.class);

        if(CollectionUtil.isNotEmpty(beanDefinitions)) {

            for (BeanDefinition beanDefinition : beanDefinitions) {

                super.registerBeanDefinition(beanDefinition.getName(), beanDefinition);

            }

        }

    }



}

``` 



## 小结



至此，一个最基本的 spring ioc 就基本实现了。



如果你想继续学习，可以分别参考以下代码分支。



# 分支说明



[v0.0.1-BeanFactory 基本实现](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.0.1)



[v0.0.2-ListBeanFactory 基本实现](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.0.2)



[v0.0.3-单例和延迟加载](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.0.3)



[v0.0.4-初始化和销毁方法](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.0.4)



[v0.0.5-RespCode 添加和代码优化](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.0.5)



[v0.0.6-构造器和 factoryMethod 新建对象](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.0.6)



[v0.0.7-property 属性设置](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.0.7)



[v0.0.8-Aware 监听器及 PostProcessor](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.0.8)



[v0.0.9-Parent 属性继承](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.0.9)



[v0.1.0-循环依赖检测](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.1.0)



[v0.1.1-@Configuration-java 代码配置](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.1.1)



[v0.1.2-@Bean-java 对象定义](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.1.2)



[v0.1.3-@Lazy-@Scope-java 对象属性配置](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.1.3)



[v0.1.4-@Import 配置导入](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.1.4)



[v0.1.5-@Bean 参数构造以及 @Description](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.1.5)



[v0.1.6-@Autowired 自动装配注解支持](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.1.6)



[v0.1.7-@Primary 指定优先级注解](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.1.7)



[v0.1.8-@Conditional 条件注解支持](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.1.8)



[v0.1.9-Environment 和 @Profile 实现](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.1.9)



[v0.1.10-Property 配置文件相关和 @Value/@PropertyResource 实现](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.1.10)



[v0.1.11-@ComponentScan 文件包扫描支持](https://github.com/houbb/ioc/tree/release_0.1.11)



# 拓展阅读



[Java IOC-00-ioc 是什么](https://houbb.github.io/2019/11/06/java-ioc-01-overview)



# 中间件等工具开源矩阵



[heaven: 收集开发中常用的工具类](https://github.com/houbb/heaven)



[rpc: 基于 netty4 实现的远程调用工具](https://github.com/houbb/rpc)



[mq: 简易版 mq 实现](https://github.com/houbb/mq)



[ioc: 模拟简易版 spring ioc](https://github.com/houbb/ioc)



[mybatis: 简易版 mybatis](https://github.com/houbb/mybatis)



[cache: 渐进式 redis 缓存](https://github.com/houbb/cache)



[jdbc-pool: 数据库连接池实现](https://github.com/houbb/jdbc-pool)



[sandglass: 任务调度时间工具框架](https://github.com/houbb/sandglass)



[sisyphus: 支持注解的重试框架](https://github.com/houbb/sisyphus)



[resubmit: 防止重复提交框架，支持注解](https://github.com/houbb/resubmit)



[auto-log: 日志自动输出](https://github.com/houbb/auto-log)



[async: 多线程异步并行框架](https://github.com/houbb/async)