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手写ioc容器（简易版）

news 2025/1/16 1:02:51

一、概述

主要是通过仿照Beanfactory的思想，利用反射来实现一个非常简单的ioc容器。大体思想为：

自定义注解
实现ioc容器的管理功能，通过识别注解标识的类，利用反射创建对象并加入beanfactory中
实现依赖注入，为容器中对象，若其属性有注解标示，则为其赋值

以上就是大体的思路了，我们在实现的时候只关注核心功能，一些细节之处便不再关注，如异常处理，这里便直接throws Exception了

二、创建注解

我们首先创建两个注解，@Bean和@di分别用于表示bean的管理和依赖的注入

@Bean

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Bean {
}

@di

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Di {
}

这里面有几个要注意的点：

@Target表示注解作用的范围，ElementType.TYPE和ElementType.FIELD分别表示作用于类本身和类的字段上。

@ 是 Java 注解的一个元注解，用于指定注解的保留策略。RetentionPolicy 枚举类型定义了注解的保留策略，有三种可能的值：

SOURCE：注解仅保留在源代码级别，编译时会被丢弃，不会出现在字节码中。
CLASS：注解会保留在编译后的字节码中，但在运行时不可见（即无法通过反射获取）。
RUNTIME：注解会保留在编译后的字节码中，并且在运行时可以通过反射获取

三、创建父接口ApplicationContext

核心功能就一个，根据传入的类的class对象获得bean

public interface ApplicationContext {Object getBean(Class clazz);
}

四、创建实现类，实现主要的功能

首先是有两个属性，beanFactory是最核心的一个字段，存储了类class对象和类对象的一个映射。BasePath存储的是类的绝对路径的前半部分，主要是便于后续操作。
通过有参构造，传入包的全路径，表示扫描该包及其子包中的类。

public class AnnotationApplicationContext implements ApplicationContext {public   Map<Class,Object> beanFactory=new HashMap<Class,Object>();private  String BasePath;public AnnotationApplicationContext(String basePackage) throws Exception {}public Object getBean(Class clazz) {return beanFactory.get(clazz);}
}

现在来具体实现以下步骤
- 将传入包的类路径转换成文件资源的绝对路径
- 扫描该路径下的资源，找到.class文件
- 判断是否携带有注解，有则创建对象，加入beanFactory中

public AnnotationApplicationContext(String basePackage) throws Exception {//替换包包路径中中的.为\，注意要进行转义String basePackagePath = basePackage.replaceAll("\\.", "\\\\");//获得绝对路径Enumeration<URL> resources= Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResources(basePackagePath);while (resources.hasMoreElements()) {URL url = resources.nextElement();//这里有一个细节，由于我们之前将.替换为了\，此时的\为编码值，还未进行解码String absolutePath = URLDecoder.decode(url.getFile(), "UTF-8");BasePath=absolutePath.substring(0,absolutePath.length()-basePackagePath.length());//传入该路径的File对象，后续核心代码在loadBean中进行，避免构造函数冗余loadBean(new File(absolutePath));}loadDi();
}private void loadBean(File baseFile) throws Exception {//判断是否为文件夹if(baseFile.isDirectory()){//获取子资源File[] childFiles = baseFile.listFiles();for (File childFile : childFiles) {//如果与子资源也是一个文件夹，就继续递归调用if(childFile.isDirectory()){loadBean(childFile);}else if(childFile==null||childFile.length()==0){return;}else{//此时为不空的文件资源String absolutePath = childFile.getAbsolutePath();//判断是否为.class文件if(!absolutePath.endsWith(".class")){return;}//拿到类的全名称String classPath = absolutePath.substring(BasePath.length() - 1).replaceAll(".class","").replaceAll("\\\\",".");Class clazz = Class.forName(classPath);//获得非接口带注解的类对象if(clazz.isInterface()){return;}Annotation annotation = clazz.getAnnotation(Bean.class);if(annotation==null){return;}Object o = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();//判断其是否实现有接口,有的话默认以第一个接口作为map的keyClass[] interfaces = clazz.getInterfaces();if(interfaces!=null){beanFactory.put(interfaces[0],o);}else{beanFactory.put(clazz,o);}}}}
}

实现依赖注入功能

这个就比较简单了，大体思路是先遍历beanFactory中的对象，再判断每个类对象的属性中是否有@Di注解，有则为其赋值

private void loadDi() throws Exception{//遍历map集合for (Map.Entry<Class, Object> beanEntry : beanFactory.entrySet()) {//获取类对象，然后通过对象获得它的class对象，再通过反射获得其所有的字段Class beanClazz= beanEntry.getValue().getClass();for (Field field : beanClazz.getDeclaredFields()) {//判断是否有注解Di di = field.getAnnotation(Di.class);if (di != null) {//设置访问权限field.setAccessible(true);//field.getType()获得该字段的class对象，再通过beanFactory进行赋值field.set(beanEntry.getValue(),beanFactory.get(field.getType()));}}}
}