在我們的日常工作中，經常會用到Spring、Spring Boot、Spring Cloud、Struts、Mybatis、Hibernate等開源框架，有了這些框架的誕生，平時的開發工作量也是變得越來越輕鬆，我們用 Spring Boot 分分鐘可以新建一個Web項目。 今天通過手寫Spring框架，幫大家深入瞭解一下Spring的工作機制，文中涉及的代碼只用來幫助大家理解Spring，不會在線上使用，有不嚴謹的地方還請大家掠過。
項目結構
框架部分實現
- 為了區分框架部分代碼和業務部分代碼，我們將這兩部分分別劃分在不同的包內 com.mars.demo 和 com.mars.framework，以便隨後只掃描業務代碼。
- 這裡是自己手寫Spring框架，所以不會引入任何Spring項目相關的包。
- 由於是一個Web項目，所有我們需要引入 servlet-api 包，僅供編譯器使用，所有配置 scope 為 provided。
新建一個Servlet
首先新建一個 HttpServlet 的實現類 MarsDispatcherServlet，用來接收請求。
public class MarsDispatcherServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
this.doPost(req, resp);
}
@Override
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
//6. 處理請求
}
@Override
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
}
配置web.xml
br> "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" >
<web-app>
<display-name>Spring Mvc Education/<display-name>
<servlet>
<servlet-name>marsmvc/<servlet-name>
<servlet-class>com.mars.framework.servlet.MarsDispatcherServlet/<servlet-class>
<init-param>
<param-name>contextConfigLocation/<param-name>
<param-value>application.properties/<param-value>
/<init-param>
<load-on-startup>1/<load-on-startup>
/<servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>marsmvc/<servlet-name>
<url-pattern>/*/<url-pattern>
/<servlet-mapping>
/<web-app>
- 首先配置了一個 servlet， 名字是 marsmvc， 類全路徑是 com.mars.framework.servlet.MarsDispatcherServlet。
- 設置了初始化參數名和值（這裡的值是整個項目的配置文件）。
- 配置 load-on-startup, 標記容器是否在啟動的時候就加載這個servlet(實例化並調用其init()方法)。
- 配置 servlet-mapping, 將所有請求轉發到這個servlet處理。
配置application.properties
scanPackage=com.mars.demo
這個比較好理解，僅配置了一項內容，意思是要掃描的包，隨後我們會獲取這個值去加載容器。
定義我們常用的註解
- MarsAutowired
- MarsController
- MarsRequestMapping
- MarsRequestParam
- MarsService 這裡僅列舉兩個，其他都大同小異，需要源碼的可以去我的代碼倉庫fork。@Target({ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface MarsController { String value() default ""; } @Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface MarsRequestMapping { String value() default ""; }
充實Servlet功能
先列出框架在初始化的時候都要做那些事情
- 加載配置文件
- 掃描所有相關聯的類
- 初始化所有相關聯的類，並且將其保存在IOC容器裡面
- 執行依賴注入（把加了@Autowired註解的字段賦值）
- 構造HandlerMapping，將URL和Method進行關聯
接下來我們一步步完成上面的操作
@Override
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
System.out.println("===================");
//1.加載配置文件
doLoadConfig(config.getInitParameter("contextConfigLocation"));
//2.掃描所有相關聯的類
doScanner(contextConfig.getProperty("scanPackage"));
//3.初始化所有相關聯的類，並且將其保存在IOC容器裡面
doInstance();
//4.執行依賴注入（把加了@Autowired註解的字段賦值）
doAutowired();
//Spring 和核心功能已經完成 IOC、DI
//5.構造HandlerMapping，將URL和Method進行關聯
initHandlerMapping();
System.out.println("Mars MVC framework initialized");
}
加載配置文件
private Properties contextConfig = new Properties();
private void doLoadConfig(String location) {
InputStream inputStream = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(location);
try {
contextConfig.load(inputStream);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (inputStream != null) {
try {
inputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
掃描所有相關聯的類
private void doInstance() {
if(classNames.isEmpty()) return;
for(String className: classNames) {
try {
Class> clazz = Class.forName(className);
if(clazz.isAnnotationPresent(MarsController.class)) {
Object instance = clazz.newInstance();
String beanName = lowerFirstCase(clazz.getSimpleName());
ioc.put(beanName, instance);
} else if (clazz.isAnnotationPresent(MarsService.class)) {
MarsService service = clazz.getAnnotation(MarsService.class);
//2.優先使用自定義命名
String beanName = service.value();
if("".equals(beanName.trim())) {
//1.默認使用類名首字母小寫
beanName = lowerFirstCase(clazz.getSimpleName());
}
Object instance = clazz.newInstance();
ioc.put(beanName, instance);
//3.自動類型匹配（例如：將實現類賦值給接口）
Class> [] interfaces = clazz.getInterfaces();
for(Class> inter: interfaces) {
ioc.put(inter.getName(), instance);
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//利用ASCII碼的差值
private String lowerFirstCase(String str) {
char[] chars = str.toCharArray();
chars[0] += 32;
return String.valueOf(chars);
}
執行依賴注入（把加了@Autowired註解的字段賦值）
private void doAutowired() {
if(ioc.isEmpty()) return;
for(Map.Entry<string> entry: ioc.entrySet()) {
//注入的意思就是把所有的IOC容器中加了@Autowired註解的字段賦值
//包含私有字段
Field[] fields = entry.getValue().getClass().getDeclaredFields();
for(Field field : fields) {
//判斷是否加了@Autowired註解
if(!field.isAnnotationPresent(MarsAutowired.class)) continue;
MarsAutowired autowired = field.getAnnotation(MarsAutowired.class);
String beanName = autowired.value();
if("".equals(beanName)) {
beanName = field.getType().getName();
}
//如果這個字段是私有字段的話，那麼要強制訪問
field.setAccessible(true);
try {
field.set(entry.getValue(), ioc.get(beanName));
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/<string>構造HandlerMapping，將URL和Method進行關聯
private void initHandlerMapping() {
if(ioc.isEmpty()) return;
for(Map.Entry<string> entry : ioc.entrySet()) {
Class> clazz = entry.getValue().getClass();
if(!clazz.isAnnotationPresent(MarsController.class)) continue;
String baseUrl = "";
if(clazz.isAnnotationPresent(MarsRequestMapping.class)) {
MarsRequestMapping requestMapping = clazz.getAnnotation(MarsRequestMapping.class);
baseUrl = requestMapping.value();
}
Method[] methods = clazz.getMethods();
for(Method method : methods) {
if(!method.isAnnotationPresent(MarsRequestMapping.class)) continue;
MarsRequestMapping requestMapping = method.getAnnotation(MarsRequestMapping.class);
String regex = requestMapping.value();
regex = (baseUrl + regex).replaceAll("/+", "/");
Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
handlerMapping.add(new Handler(entry.getValue(), method, pattern));
System.out.println("Mapping: " + regex + "," + method.getName());
}
}
}
/<string>編寫業務代碼
新建一個Controller
@MarsController
@MarsRequestMapping("/demo")
public class DemoApi {
@MarsAutowired
private DemoService demoService;
@MarsRequestMapping("/query")
public void query(HttpServletRequest req,
HttpServletResponse resp,
@MarsRequestParam("name") String name) {
System.out.println("name: " + name);
String result = demoService.get(name);
try{
resp.getWriter().write(result);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
@MarsRequestMapping("/add")
public void add(HttpServletRequest req,
HttpServletResponse resp,
@MarsRequestParam("a") Integer a,
@MarsRequestParam("b") Integer b) {
try {
resp.getWriter().write(String.format("%d+%d=%d", a, b, (a+b)));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
提供兩個接口，一個通過請求名稱返回響應的介紹內容，另一個將請求的兩個Integer相加並返回。
創建一個Service
public interface DemoService {
String get(String name);
}
@MarsService
public class DemoServiceImpl implements DemoService {
public String get(String name) {
return String.format("My name is %s.", name);
}
}
添加Jetty插件
我們的項目運行在Jetty中，所以添加相關插件以及配置：
<plugin>
<groupid>org.mortbay.jetty/<groupid>
<artifactid>jetty-maven-plugin/<artifactid>
<version>7.1.6.v20100715/<version>
<configuration>
<stopport>9988/<stopport>
<stopkey>foo/<stopkey>
<scanintervalseconds>5/<scanintervalseconds>
<connectors>
<connector>
<port>8080/<port>
<maxidletime>60000/<maxidletime>
/<connector>
/<connectors>
<webappconfig>
<contextpath>//<contextpath>
/<webappconfig>
/<configuration>
/<plugin>
運行
點擊 jetty:run 運行項目
瀏覽器訪問： http://localhost:8080/demo/query?name=Mars
瀏覽器訪問：http://localhost:8080/demo/add?a=10&b=20
這樣一個完整的spring框架就已經手寫出來了，大家也可以關注下我的宮眾浩【java開發之路】 為大家準備好了2019最新的面試教程和架構師資料，感謝大家的支持與關注！
分享到:
閱讀更多 魯班學院官方 的文章
