一、前言
上學(xué)時(shí)，老師總說(shuō)：不會(huì)你就問(wèn)，但多數(shù)時(shí)候都不知道要問(wèn)什么!
你總會(huì)在小傅哥的文章前言里，發(fā)現(xiàn)一些關(guān)于成長(zhǎng)、學(xué)習(xí)、感悟以及對(duì)當(dāng)篇內(nèi)容的一個(gè)介紹，其實(shí)之所以寫這樣的鋪墊性內(nèi)容，主要是為了讓大家對(duì)接下來(lái)的內(nèi)容學(xué)習(xí)有一個(gè)較輕松的開場(chǎng)和過(guò)度。
就像我們上學(xué)時(shí)如果某一科的內(nèi)容不會(huì)時(shí)，老師經(jīng)常會(huì)說(shuō)，你有不會(huì)的就要問(wèn)。但對(duì)于學(xué)生本身來(lái)講，可能已經(jīng)不會(huì)的太多了，或者壓根不知道自己不會(huì)什么，只有等看到老師出完的試卷才發(fā)現(xiàn)自己什么都不會(huì)。但要是讓問(wèn)，又不知道從哪問(wèn)，問(wèn)出蘿卜帶出泥，到處都是知識(shí)漏洞。
所以我希望用一些前置內(nèi)容的鋪墊，讓大家可以在一個(gè)稍有共識(shí)的場(chǎng)景下進(jìn)行學(xué)習(xí)，或多或少能為你鋪墊出一個(gè)稍許平緩的接受期。有可能某些時(shí)候也會(huì)打打雞血、刺激刺激學(xué)習(xí)、總歸把知識(shí)學(xué)到手就是好的!
二、目標(biāo)
Spring 包含并管理應(yīng)用對(duì)象的配置和生命周期，在這個(gè)意義上它是一種用于承載對(duì)象的容器，你可以配置你的每個(gè) Bean 對(duì)象是如何被創(chuàng)建的，這些 Bean 可以創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的實(shí)例或者每次需要時(shí)都生成一個(gè)新的實(shí)例，以及它們是如何相互關(guān)聯(lián)構(gòu)建和使用的。
如果一個(gè) Bean 對(duì)象交給 Spring 容器管理，那么這個(gè) Bean 對(duì)象就應(yīng)該以類似零件的方式被拆解后存放到 Bean 的定義中，這樣相當(dāng)于一種把對(duì)象解耦的操作，可以由 Spring 更加容易的管理，就像處理循環(huán)依賴等操作。
當(dāng)一個(gè) Bean 對(duì)象被定義存放以后，再由 Spring 統(tǒng)一進(jìn)行裝配，這個(gè)過(guò)程包括 Bean 的初始化、屬性填充等，最終我們就可以完整的使用一個(gè) Bean 實(shí)例化后的對(duì)象了。
而我們本章節(jié)的案例目標(biāo)就是定義一個(gè)簡(jiǎn)單的 Spring 容器，用于定義、存放和獲取 Bean 對(duì)象。
三、設(shè)計(jì)
凡是可以存放數(shù)據(jù)的具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，都可以稱之為容器。例如：ArrayList、LinkedList、HashSet等，但在 Spring Bean 容器的場(chǎng)景下，我們需要一種可以用于存放和名稱索引式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以選擇 HashMap 是最合適不過(guò)的。
這里簡(jiǎn)單介紹一下 HashMap，HashMap 是一種基于擾動(dòng)函數(shù)、負(fù)載因子、紅黑樹轉(zhuǎn)換等技術(shù)內(nèi)容，形成的拉鏈尋址的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它能讓數(shù)據(jù)更加散列的分布在哈希桶以及碰撞時(shí)形成的鏈表和紅黑樹上。它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)會(huì)盡可能最大限度的讓整個(gè)數(shù)據(jù)讀取的復(fù)雜度在 O(1) ~ O(Logn) ~O(n)之間，當(dāng)然在極端情況下也會(huì)有 O(n) 鏈表查找數(shù)據(jù)較多的情況。不過(guò)我們經(jīng)過(guò)10萬(wàn)數(shù)據(jù)的擾動(dòng)函數(shù)再尋址驗(yàn)證測(cè)試，數(shù)據(jù)會(huì)均勻的散列在各個(gè)哈希桶索引上，所以 HashMap 非常適合用在 Spring Bean 的容器實(shí)現(xiàn)上。
另外一個(gè)簡(jiǎn)單的 Spring Bean 容器實(shí)現(xiàn)，還需 Bean 的定義、注冊(cè)、獲取三個(gè)基本步驟，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)如下;
定義：BeanDefinition，可能這是你在查閱 Spring 源碼時(shí)經(jīng)常看到的一個(gè)類，例如它會(huì)包括 singleton、prototype、BeanClassName 等。但目前我們初步實(shí)現(xiàn)會(huì)更加簡(jiǎn)單的處理，只定義一個(gè) Object 類型用于存放對(duì)象。
注冊(cè)：這個(gè)過(guò)程就相當(dāng)于我們把數(shù)據(jù)存放到 HashMap 中，只不過(guò)現(xiàn)在 HashMap 存放的是定義了的 Bean 的對(duì)象信息。
獲取：最后就是獲取對(duì)象，Bean 的名字就是key，Spring 容器初始化好 Bean 以后，就可以直接獲取了。
接下來(lái)我們就按照這個(gè)設(shè)計(jì)，做一個(gè)簡(jiǎn)單的 Spring Bean 容器代碼實(shí)現(xiàn)。編碼的過(guò)程往往并不會(huì)有多復(fù)雜，但知曉設(shè)計(jì)過(guò)程卻更加重要!
四、實(shí)現(xiàn)
1. 工程結(jié)構(gòu)
- small-spring-step-01
- └── src
- ├── main
- │ └── java
- │ └── cn.bugstack.springframework
- │ ├── BeanDefinition.java
- │ └── BeanFactory.java
- └── test
- └── java
- └── cn.bugstack.springframework.test
- ├── bean
- │ └── UserService.java
- └── ApiTest.java
工程源碼：https://github.com/small-spring/small-spring-step-01 (公眾號(hào)：bugstack蟲洞棧，回復(fù)：Spring 專欄，獲取整套源碼)
Spring Bean 容器類關(guān)系，如圖 2-2
圖 2-2
- Spring Bean 容器的整個(gè)實(shí)現(xiàn)內(nèi)容非常簡(jiǎn)單，也僅僅是包括了一個(gè)簡(jiǎn)單的 BeanFactory 和 BeanDefinition，這里的類名稱是與 Spring 源碼中一致，只不過(guò)現(xiàn)在的類實(shí)現(xiàn)會(huì)相對(duì)來(lái)說(shuō)更簡(jiǎn)化一些，在后續(xù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中再不斷的添加內(nèi)容。
- BeanDefinition，用于定義 Bean 實(shí)例化信息，現(xiàn)在的實(shí)現(xiàn)是以一個(gè) Object 存放對(duì)象
BeanFactory，代表了 Bean 對(duì)象的工廠，可以存放 Bean 定義到 Map 中以及獲取。
2. Bean 定義
- public class BeanDefinition {
- private Object bean;
- public BeanDefinition(Object bean) {
- this.bean = bean;
- }
- public Object getBean() {
- return bean;
- }
- }
- 目前的 Bean 定義中，只有一個(gè) Object 用于存放 Bean 對(duì)象。如果感興趣可以參考 Spring 源碼中這個(gè)類的信息，名稱都是一樣的。
- 不過(guò)在后面陸續(xù)的實(shí)現(xiàn)中會(huì)逐步完善 BeanDefinition 相關(guān)屬性的填充，例如：SCOPE_SINGLETON、SCOPE_PROTOTYPE、ROLE_APPLICATION、ROLE_SUPPORT、ROLE_INFRASTRUCTURE 以及 Bean Class 信息。
3. Bean 工廠
- public class BeanFactory {
- private Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>();
- public Object getBean(String name) {
- return beanDefinitionMap.get(name).getBean();
- }
- public void registerBeanDefinition(String name, BeanDefinition beanDefinition) {
- beanDefinitionMap.put(name, beanDefinition);
- }
- }
在 Bean 工廠的實(shí)現(xiàn)中，包括了 Bean 的注冊(cè)，這里注冊(cè)的是 Bean 的定義信息。同時(shí)在這個(gè)類中還包括了獲取 Bean 的操作。
目前的 BeanFactory 仍然是非常簡(jiǎn)化的實(shí)現(xiàn)，但這種簡(jiǎn)化的實(shí)現(xiàn)內(nèi)容也是整個(gè) Spring 容器中關(guān)于 Bean 使用的最終體現(xiàn)結(jié)果，只不過(guò)實(shí)現(xiàn)過(guò)程只展示出基本的核心原理。在后續(xù)的補(bǔ)充實(shí)現(xiàn)中，這個(gè)會(huì)不斷變得龐大。
五、測(cè)試
1. 事先準(zhǔn)備
- public class UserService {
- public void queryUserInfo(){
- System.out.println("查詢用戶信息");
- }
- }
這里簡(jiǎn)單定義了一個(gè) UserService 對(duì)象，方便我們后續(xù)對(duì) Spring 容器測(cè)試。
2. 測(cè)試用例
- @Test
- public void test_BeanFactory(){
- // 1.初始化 BeanFactory
- BeanFactory beanFactory = new BeanFactory();
- // 2.注冊(cè) bean
- BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition(new UserService());
- beanFactory.registerBeanDefinition("userService", beanDefinition);
- // 3.獲取 bean
- UserService userService = (UserService) beanFactory.getBean("userService");
- userService.queryUserInfo();
- }
在單測(cè)中主要包括初始化 Bean 工廠、注冊(cè) Bean、獲取 Bean，三個(gè)步驟，使用效果上貼近與 Spring，但顯得會(huì)更簡(jiǎn)化。
在 Bean 的注冊(cè)中，這里是直接把 UserService 實(shí)例化后作為入?yún)鬟f給 BeanDefinition 的，在后續(xù)的陸續(xù)實(shí)現(xiàn)中，我們會(huì)把這部分內(nèi)容放入 Bean 工廠中實(shí)現(xiàn)。
3. 測(cè)試結(jié)果
- 查詢用戶信息
- Process finished with exit code 0
通過(guò)測(cè)試結(jié)果可以看到，目前的 Spring Bean 容器案例，已經(jīng)稍有雛形。
六、總結(jié)
- 整篇關(guān)于 Spring Bean 容器的一個(gè)雛形就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)完成了，相對(duì)來(lái)說(shuō)這部分代碼并不會(huì)難住任何人，只要你稍加嘗試就可以接受這部分內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)。
- 但對(duì)于一個(gè)知識(shí)的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)，寫代碼只是最后的步驟，往往整個(gè)思路、設(shè)計(jì)、方案，才更重要，只要你知道了因?yàn)槭裁础⑺允裁矗拍茏屇阌幸粋€(gè)真正的理解。
- 下一章節(jié)會(huì)在此工程基礎(chǔ)上擴(kuò)容實(shí)現(xiàn)，要比現(xiàn)在的類多一些。不過(guò)每一篇的實(shí)現(xiàn)上，我都會(huì)以一個(gè)需求視角進(jìn)行目標(biāo)分析和方案設(shè)計(jì)，讓大家在學(xué)習(xí)編碼之外更能注重更多技術(shù)價(jià)值的學(xué)習(xí)。
原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/1W-e6xfOfrKwKm32TRFQZQ
