【Spring IOC】实现一个简单的 Spring 容器

1. 理解知识

Spring 容器的作用

Spring 容器是Spring的核心,用来管理Bean对象的。容器将创建对象,把它们连接在一起,配置它们,并管理他们的整个生命周期从创建到销毁。

Bean 对象的管理

当一个 Bean 对象交给 Spring 容器管理时,这个 Bean 对象会被拆解成多个配置项,存储在 Bean 的定义中。

这种拆解操作使得对象更加模块化和解耦,从而更容易被 Spring 容器管理和操作。例如,Spring 容器可以轻松处理循环依赖等问题,确保应用的稳定性和高效性。

2. 设计

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模拟 Spring 容器的设计

在模拟 Spring 框架时,首先需要创建一个 Spring 容器,这是 Spring 框架的核心组件。所有 Bean 都存储在容器内,并通过控制反转(IOC)技术进行管理。

Spring 容器本质上是一个 Bean 工厂(BeanFactory),负责 Bean 的实例化、获取和销毁。ApplicationContext 是 Spring 容器的一个典型实现类,它提供了基本的 Bean 管理功能。

凡是可以存放数据的具体数据结构实现,都可以称之为容器。例如:ArrayList、LinkedList、HashSet等,但在 Spring Bean 容器的场景下,我们需要一种可以用于存放和名称索引式的数据结构,所以选择 HashMap 是最合适不过的。

3. 实现

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BeanDefinition:通常由Spring容器在启动过程中根据配置信息或注解生成,是Sping Ioc容器管理的核心数据结构之一,用于保存Bean的配置和属性
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第一步

创建BeanFactory(Bean工厂)

public class BeanFactory {// 泛型:<String, BeanDefinition> 表示键是 String 类型,值是 BeanDefinition 类型。// ConcurrentHashMap 是线程安全的哈希表实现,用于存储 bean 的定义信息。private Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>();public Object getBean(String name) {// 通过 name -> 获取 bean// 这里的get方法是 Map接口提供的,返回的是一个BeanDefinition对象return beanDefinitionMap.get(name).getBean();}// 通过 name 和 BeanDefinition 对象注册public void registerBeanDefinition(String name, BeanDefinition beanDefinition) {beanDefinitionMap.put(name, beanDefinition);}
}

这里get方法是ConcurrentHashMap 内自带的方法,通过键返回值
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创建BeanDefinition( Bean定义)

public class BeanDefinition {// Bean 对象private Object bean;// 初始化Bean并赋值public BeanDefinition(Object bean) {this.bean = bean;}// 获取Beanpublic Object getBean() {return bean;}
}

第二步

创建UserService测试对象

public class UserService {public void queryUserInfo(){System.out.println("查询用户信息");}}

创建测试用例

public class ApiTest {@Testpublic void test_BeanFactory(){// 1.初始化 BeanFactoryBeanFactory beanFactory = new BeanFactory();// 2.注册 bean// 构造方法传入UserService对象BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition(new UserService());// 通过BeanDefinition的registerBeanDefinition去注册bean // 注意泛型 String,BeandefinitionbeanFactory.registerBeanDefinition("userService", beanDefinition);// 3.获取 beanUserService userService = (UserService) beanFactory.getBean("userService");userService.queryUserInfo();}
}

第三步

运行测试用例

查询用户信息Process finished with exit code 0

总结流程

一个 Spring 容器的注册,归根结底是通过 BeanDefinition 进行注册的,再通过 BeanFactory 进行管理分配,
一个 BeanFactory 可以管理多个 BeanDefinition
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