简写spring核心原理

1. 本文主要是利用少量代码编写出spring,springmvc的核心实现原理,仅供参考。实际与spring内置实现还有一定的差距。希望以此文帮助大家了解spring实现的一些思想,谢谢。

2. 涉及功能,IOC,DI,HandleMapping。

3. 逻辑线,从web.xml入手>>>>加载配置>>>> 扫描包路径>>>>实例化对象保存到ioc>>>>>Autowired注入>>>>handleMapping初始化。

4. 开撸

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee" xmlns:javaee="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
         xmlns:web="http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"
         xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee http://java.sun.com/xml/ns/j2ee/web-app_2_4.xsd"
         version="2.4">
    <display-name>xiong web application</display-name>
    <servlet>
        <servlet-name>xiongmvc</servlet-name>
        <servlet-class>org.xiong.v1.mvcframework.servlet2.XiongDispatcherServlet2</servlet-class>
        <init-param>
            <param-name>contextConfigLocation</param-name>
            <param-value>application.properties</param-value> 
<!-- 这里为了方便,直接用的application.properties作为配置文件,简化了xml解析的逻辑-->
        </init-param>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>xiongmvc</servlet-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>
<!-- web.xml -->
scanPackage=org.xiong.v1
#application.properties
package org.xiong.v1.mvcframework.servlet2;

import org.xiong.v1.mvcframework.annotation.*;

import javax.servlet.ServletConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.util.*;
import java.util.regex.Pattern;

/**
 * 升级版,不适用map保存url与method之间的关联关系,使用List<HandlerMaping>存储
 */
public class XiongDispatcherServlet2 extends HttpServlet {
    private Properties contextConfig = new Properties();
    /**
     * 存储所有扫描出来的类
     */
    private List<String> classNames = new ArrayList<String>();
    /**
     * 模拟IOC容器
     */
    private Map<String, Object> ioc = new HashMap<String, Object>();
    /**
     * 保存controller中requestmapping和method之间的对应关系
     */
    private List<HandlerMapping> handlerMappings = new ArrayList<HandlerMapping>();

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        doPost(req, resp);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //委派模式,分发
        try {
            doDispatcher(req, resp);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            resp.getWriter().write("500 Internal Server Exception :" + Arrays.toString(e.getStackTrace()));
        }
    }

    /**
     * @param req
     * @param resp
     * @throws ServletException
     * @throws IOException
     */
    private void doDispatcher(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws Exception {
        HandlerMapping handlerMapping = HandlerMapping.getHandler(req, handlerMappings);
        //handleMapping中找到url对应的method, 如果没有就404
        if (handlerMapping == null) {
            resp.getWriter().write("404 Not Found");
            return;
        }
        Method method = handlerMapping.getMethod();
        //获取请求参数, 这个方法获取的参数是不可修改的,只能读取,安全规范WebLogic,Tomcat,Resin,JBoss等服务器均实现了此规范
        Map<String, String[]> params = req.getParameterMap();
        //获取方法的形参列表
        Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
        //保存赋值参数的位置
        Object[] paramValues = new Object[parameterTypes.length];
        //按照参数的位置动态赋值
        for (Map.Entry<String, String[]> param : params.entrySet()){
            String value = Arrays.toString(param.getValue())
                    .replaceAll("\\[|\\]", "")
                    .replaceAll(",\\s", ",");
            if(handlerMapping.getParamIndexMapping().containsKey(param.getKey())) {
                int index = handlerMapping.getParamIndexMapping().get(param.getKey());
                //参数类型可能是其他类型,这里需要进行相关转换,目前demo中只对integer  double进行转换(多种类型转换,避免多个if else可以使用策略模式)
                paramValues[index] = covert(parameterTypes[index],value);
            }
        }
        //设置方法中request,response的值
        int reqIndex = handlerMapping.getParamIndexMapping().get(HttpServletRequest.class.getName());
        paramValues[reqIndex] = req;
        int respIndex = handlerMapping.getParamIndexMapping().get(HttpServletResponse.class.getName());
        paramValues[respIndex] = resp;
        //利用反射执行方法
        method.invoke(handlerMapping.getController(), paramValues);
    }

    /**
     * 将string类型转换成其他类型的参数
     * 这里暂时只写demo中的integer和double两种
     * @param parameterType
     * @param value
     * @return
     */
    private Object covert(Class<?> parameterType, String value) {
        if (parameterType == Integer.class) {
            return Integer.valueOf(value);
        } else if (parameterType == Double.class) {
            return Double.valueOf(value);
        }
        return value;
    }

    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        //1. 加载配置文件
        doLoadConfig(config.getInitParameter("contextConfigLocation"));
        //2. 扫描相关类
        doScanner(contextConfig.getProperty("scanPackage"));
        //3. 初始化类实例,放入到IOC容器
        doInstance();
        //4. 依赖注入
        doAutowired();
        //5. 初始化HandlerMapping
        initHandlerMapping();
        //完成
    }

    /**
     * 初始化XiongRequestMapping url与method之间的关系
     */
    private void initHandlerMapping() {
        if (ioc.isEmpty()) {
            return;
        }
        //找被XiongController修饰的类,找到XiongRequestMapping修饰的方法
        for (Map.Entry<String, Object> entry : ioc.entrySet()) {
            Class clazz = entry.getValue().getClass();
            if (!clazz.isAnnotationPresent(XiongController.class)) {
                continue;
            }
            String baseUrl = "";
            //获取XiongController上被XiongRequestMapping修饰的值
            if (clazz.isAnnotationPresent(XiongRequestMapping.class)) {
                XiongRequestMapping xiongRequestMapping = (XiongRequestMapping) clazz.getAnnotation(XiongRequestMapping.class);
                baseUrl = xiongRequestMapping.value();
            }
            //获取类中的方法对象
            Method[] methods = clazz.getMethods();
            for (Method method : methods) {
                //查找被XiongRequestMapping修饰的方法
                if (!method.isAnnotationPresent(XiongRequestMapping.class)) {
                    continue;
                }
                XiongRequestMapping xiongRequestMapping = method.getAnnotation(XiongRequestMapping.class);
                String url = "/" + baseUrl + "/" + xiongRequestMapping.value();
                //value中可能用户填写了 "/", 这里就会形成双斜杠甚至多斜杠
                url = url.replaceAll("/+", "/");
                handlerMappings.add(new HandlerMapping(Pattern.compile(url), method, entry.getValue()));
                System.out.println("mapped" + url + ":" + method.getName());
            }
        }
    }

    /**
     * 实例对象属性注入
     */
    private void doAutowired() {
        if (ioc.isEmpty()) {
            return;
        }
        for (Map.Entry<String, Object> entry : ioc.entrySet()) {
            //获取实例类的所有字段
            Field[] fields = entry.getValue().getClass().getDeclaredFields();
            //判断field字段是否被@XiongAutowired修饰
            for (Field field : fields) {
                if (!field.isAnnotationPresent(XiongAutowired.class)) {
                    continue;
                }
                XiongAutowired xiongAutowired = field.getAnnotation(XiongAutowired.class);
                String beanName = xiongAutowired.value();
                if ("".equals(beanName)) {
                    beanName = toLowerFirstChar(field.getType().getSimpleName());
                }
                //设置私有属性可访问性
                field.setAccessible(true);
                //注入属性值
                try {
                    field.set(entry.getValue(), ioc.get(beanName));
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    e.printStackTrace();
                    continue;
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 实例化扫描到的类,同时保存到IOC容器中
     */
    private void doInstance() {
        if (classNames.isEmpty()) {
            return;
        }
        try {
            for (String className : classNames) {
                Class<?> clazz = Class.forName(className);
                //被XiongController注解修饰的
                if (clazz.isAnnotationPresent(XiongController.class)) {
                    Object instance = clazz.newInstance();
                    //beanName获取
                    String beanName = toLowerFirstChar(clazz.getSimpleName());//这里一般实例名是类名首字母小写
                    ioc.put(beanName, instance);
                } else if (clazz.isAnnotationPresent(XiongService.class)) {
                    String beanName = toLowerFirstChar(clazz.getSimpleName());
                    //查看XiongService注解是否存在自定义命名
                    XiongService xiongService = clazz.getAnnotation(XiongService.class);
                    if (!"".equals(xiongService.value())) {
                        beanName = xiongService.value();
                    }
                    //生成实例
                    Object instance = clazz.newInstance();
                    ioc.put(beanName, clazz);
                    //为server的接口也绑定实例
                    for (Class<?> iFace : clazz.getInterfaces()) {
                        if (ioc.containsKey(iFace.getSimpleName())) {
                            throw new Exception("this beanName is exists");
                        }
                        ioc.put(toLowerFirstChar(iFace.getSimpleName()), instance);
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 首字母转小写
     *
     * @param className
     * @return
     */
    private String toLowerFirstChar(String className) {
        if (className != null) {
            char[] chars = className.toCharArray();
            chars[0] += 32;
            return String.valueOf(chars);
        }
        return className;
    }

    /**
     * 扫描对应的包,拿到类名的全路径,方便后面通过反射生成实例
     *
     * @param scanPackage
     */
    private void doScanner(String scanPackage) {
        //包名是通过 . 的形式,这里需要转换成文件路径的形式
        URL url = this.getClass()
                .getClassLoader()
                .getResource("/" + scanPackage.replaceAll("\\.", "/"));
        File classPath = new File(url.getFile());
        //判断是文件还是文件夹,如果是文件就需要判断是否是以.class结尾的
        for (File file : classPath.listFiles()) {
            if (file.isDirectory()) {
                //文件夹继续深层次遍历,知道找到文件
                doScanner(scanPackage + "." + file.getName());
            } else {
                if (!file.getName().endsWith(".class")) {return;}
                //类的全路径
                String className = (scanPackage + "." + file.getName()).replace(".class", "");
                classNames.add(className);
            }
        }
    }

    /**
     * 加载配置文件,这里的配置文件直接在web.xml中配置的contextConfigLocation为application.properties
     * 主要是为了方便加载配置,如果用xml解析的话就麻烦一点
     * 加载的配置文件主要是拿到需要扫描的包名
     *
     * @param contextConfigLocation
     */
    private void doLoadConfig(String contextConfigLocation) {
        InputStream fis = null;
        fis = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(contextConfigLocation);
        //读取配置文件
        try {
            contextConfig.load(fis);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

package org.xiong.v1.mvcframework.servlet2;

import org.xiong.v1.mvcframework.annotation.XiongRequestParam;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Parameter;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class HandlerMapping {
    /**
     * url    Pattern.compile(url)
     */
    private Pattern pattern;
    private Method method;
    private Object controller;
    /**
     * 记录参数与参数位置之间的关联关系
     */
    private Map<String, Integer> paramIndexMapping;

    public HandlerMapping(Pattern pattern, Method method, Object controller) {
        this.pattern = pattern;
        this.method = method;
        this.controller = controller;
        paramIndexMapping = new HashMap<String, Integer>();
        putParamIndexMapping(method);
    }

    public Pattern getPattern() {
        return pattern;
    }

    public Method getMethod() {
        return method;
    }

    public Object getController() {
        return controller;
    }

    public Map<String, Integer> getParamIndexMapping() {
        return paramIndexMapping;
    }

    private void putParamIndexMapping(Method method) {
        //获取方法参数上使用的注解
        //一个参数可能有多个主机,一个方法可能会有多个参数,所以这里是二位数组
        Annotation[][] pa = method.getParameterAnnotations();
        for (int i = 0; i < pa.length; i++) {
            for(Annotation a : pa[i]) {
                if(a instanceof XiongRequestParam) {
                    String paramName = ((XiongRequestParam) a).value();
                    if(!"".equals(paramName)){
                        //表示用户填写了自定义参数名称
                        paramIndexMapping.put(paramName, i);//记录参数位置
                    } else {
                        //用户没有填写的情况下,用参数名本身
                        Parameter[] parameters = method.getParameters();
                        paramIndexMapping.put(parameters[i].getName(), i);
                    }
                }
            }
        }
        //request,response参数位置保存
        Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
        for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++) {
            Class<?> type = parameterTypes[i];
            if (type == HttpServletRequest.class
                    || type == HttpServletResponse.class){
                paramIndexMapping.put(type.getName(), i);
            }
        }
    }

    /**
     * 获取url--->method的映射关系对象
     * @return
     */
    public static HandlerMapping getHandler(HttpServletRequest request, List<HandlerMapping> handlerMappings) {
        //获取访问的url
        String url = request.getRequestURI();
        String contextPath = request.getContextPath();
        //url中去掉contenxtpath得到从controller层出发的url
        url.replaceAll(contextPath, "").replaceAll("/+", "/");
        for (HandlerMapping handlerMapping : handlerMappings) {
            Matcher matcher = handlerMapping.getPattern().matcher(url);
            //循环匹配,找到对应的映射关系对象
            if(!matcher.matches()) {continue;}
            return handlerMapping;
        }
        return null;
    }
}

@Target({ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface XiongAutowired {
    String value() default "";
}

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface XiongController {
    String value() default "";
}

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface XiongRequestMapping {
    String value() default "";
}

@Target({ElementType.PARAMETER})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface XiongRequestParam {
    String value() default "";
}

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface XiongService {
    String value() default "";
}
package org.xiong.v1.mvc.action;

import org.xiong.v1.mvc.service.DemoService;
import org.xiong.v1.mvcframework.annotation.XiongAutowired;
import org.xiong.v1.mvcframework.annotation.XiongController;
import org.xiong.v1.mvcframework.annotation.XiongRequestMapping;
import org.xiong.v1.mvcframework.annotation.XiongRequestParam;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

@XiongController
@XiongRequestMapping("/xiong")
public class DemoAction {
    @XiongAutowired
    private DemoService demoService;

    @XiongRequestMapping("/query")
    public void query(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp,
                      @XiongRequestParam("name") String name){
        String result = demoService.get(name);
//      String result = "My name is " + name;
        try {
            resp.getWriter().write(result);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @XiongRequestMapping("/add")
    public void add(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp,
                    @XiongRequestParam("a") Integer a, @XiongRequestParam("b") Integer b){
        try {
            resp.getWriter().write(a + "+" + b + "=" + (a + b));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public interface DemoService {
    String get(String name);
}


@XiongService
public class DemoServiceImpl implements DemoService {
    @Override
    public String get(String name) {
        return "I am " + name;
    }
}

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  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
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  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
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  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
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  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
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  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
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  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
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  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
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  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
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  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
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  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
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  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
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  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
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  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
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