我是這樣手寫 Spring 的(麻雀雖小五臟俱全)

伊竹凌發表於2018-09-20

人見人愛的 Spring 已然不僅僅只是一個框架了。如今,Spring 已然成為了一個生態。但深入瞭解 Spring 的卻寥寥無幾。這裡,我帶大家一起來看看,我是如何手寫 Spring 的。我將結合對 Spring 十多年的研究經驗,用不到 400 行程式碼來描述 Spring IOC、DI、MVC 的精華設計思想,並保證基本功能完整。

首先,我們先來介紹一下 Spring 的三個階段,配置階段、初始化階段和執行階段(如圖):

配置階段:主要是完成 application.xml 配置和 Annotation 配置。

初始化階段:主要是載入並解析配置資訊,然後,初始化 IOC 容器,完成容器的 DI 操作,已經完成 HandlerMapping 的初始化。

執行階段:主要是完成 Spring 容器啟動以後,完成使用者請求的內部排程,並返回響應結果。

先來看看我們的專案結構 (如下圖)

一、配置階段

我採用的是 maven 管理專案。先來看 pom.xml 檔案中的配置,我只引用了 servlet-api 的依賴。

然後,建立 GPDispatcherServlet 類並繼承 HttpServlet,重寫 init()、doGet() 和 doPost() 方法。

在 web.xml 檔案中配置以下資訊:

在中,我們配置了一個初始化載入的 Spring 主配置檔案路徑,在原生框架中,我們應該配置的是 classpath:application.xml。在這裡,我們為了簡化操作,用 properties 檔案代替 xml 檔案。以下是 properties 檔案中的內容:

接下來,我們要配置註解。現在,我們不使用 Spring 的一針一線,所有註解全部自己手寫。

建立 GPController 註解:

建立 GPRequestMapping 註解:

建立 GPService 註解:

建立 GPAutowired 註解:

建立 GPRequestParam 註釋:

使用自定義註解進行配置:

到此,我們把配置階段的程式碼全部手寫完成。

二、初始化階段

先在 GPDispatcherServlet 中宣告幾個成員變數:

當 Servlet 容器啟動時,會呼叫 GPDispatcherServlet 的 init()方法,從 init 方法的引數中,我們可以拿到主配置檔案的路徑,從能夠讀取到配置檔案中的資訊。前面我們已經介紹了 Spring 的三個階段,現在來完成初始化階段的程式碼。在 init() 方法中,定義好執行步驟,如下:

doLoadConfig() 方法的實現,將檔案讀取到 Properties 物件中:

doScanner() 方法,遞迴掃描出所有的 Class 檔案

doInstance() 方法,初始化所有相關的類,並放入到 IOC 容器之中。IOC 容器的 key 預設是類名首字母小寫,如果是自己設定類名,則優先使用自定義的。因此,要先寫一個針對類名首字母處理的工具方法。

然後,再處理相關的類。

doAutowired() 方法,將初始化到 IOC 容器中的類,需要賦值的欄位進行賦值

initHandlerMapping() 方法,將 GPRequestMapping 中配置的資訊和 Method 進行關聯,並儲存這些關係。

到此,初始化階段的所有程式碼全部寫完。

三、執行階段

來到執行階段,當使用者傳送請求被 Servlet 接受時,都會統一呼叫 doPost 方法,我先在 doPost 方法中再呼叫 doDispach() 方法,程式碼如下:

doDispatch() 方法是這樣寫的:

到此,我們完成了一個 mini 版本的 Spring,麻雀雖小,五臟俱全。我們把服務釋出到 web 容器中,然後,在瀏覽器輸入:http://localhost:8080/demo/query.json?name=Tom,就會得到下面的結果:

當然,真正的 Spring 要複雜很多,但核心設計思路基本如此。例如:Spring 中真正的 HandlerMapping 是這樣的:

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