如何编写自己的Spring容器

    Spring是目前开发最为重要的后端框架，那么它运行的基本逻辑是什么？又如何编写一个自定义的Spring容器？

Spring是如何调用的？

    我们在使用Spring的时候，第一步应该是加载配置，常见的有XML配置文件形式和注解形式的，本次采用最常用的注解形式来编写自定义Spring容器。从Spring加载的方式看，需要一个上下文加载器，把配置入口类作为参数传入。然后通过getBean方法获取到bean实例，然后就可以调用实例里的方法了。如图1所示：

图1

Spring是如何加载文件的？

    Spring中定义指定扫描包路径的注解是@ComponentScan，在指定了扫描包路径后需要获取哪些文件需要被加载，那么这个时候就需要@Component注解了，在自定义注解中也同样创建这两个注解，注解中都定义一个参数，@ComponentScan参数代表扫描包的路径，@Component参数代表beanName。如图2所示，输出的是@ComponentScan中的包路径：

图2

    对于Java来说，加载的是class文件，因此需要获取class文件的相对路径，需要把 . 转换成 / ，然后再读取文件，获取到文件后，再利用loadClass方法来反射构造类。用搜索@ComponentScan注解的方式对文件遍历后，就能获取到所有含@Component注解的类了，如图3：

图3

    我们在进行getBean方法获取bean实例的时候，传入的是一个beanName，@Component在没有传入指定beanName的时候默认使用的是类的小写驼峰，可以调用jdk自带的方法来生成，如图4：

图4

    BeanDefinition顾名思义是Bean定义，Spring在加载后把bean相关的所有信息都打包成一个BeanDefinition，自定义spring中就简单点，里面的参数只定义两个，Class type代表bean所在类和String scope代表作用域。scope作用域一般分为单例和原型的，单例bean不会重复创建，而原型bean在每次注入或者通过上下文获取的时候都会创建。同样定义一个@Scope注解，默认singleton。为了后续能方便通过beanName获取到Beandefinition，这边同时定义一个beandefinitionMap，以beanName作为key，BeanDefinition作为value。如图5：

图5

        到目前为止，模拟Spring对class文件的扫描就完成了。

Spring通过getBean获取实例

    通过图1可以看到，我们是通过getBean方法，传入一个beanName来获取bean实例的。要生成实例，就需要通过反射创建，这时候就需要用到我们的BeanDefinition，首先需要判断是单例还是原型，如果是原型的，直接创建，如果是单例的，需要和之前创建的实例进行比较，这时候就需要引入另一个实例参数singletonObjects，以beanName作为key，对应创建的实例作为value，从这个参数中获取不到实例才需要进行创建，如图6：

图6

    使用反射的形式通过class创建实例，自定义Spring容器采用无参构造器构建实例即可，如图7：

图7

    然后在扫描的时候，遍历一遍beanDefinitionMap，对其中的singleton生成实例，并塞进singletonObjects中，如图8：

图8

Spring的BeanPostProcessor

    Spring的BeanPostProcessor是在bean对象在实例化或者依赖注入完毕后，调用自己方法的前后添加自己的逻辑，这个就是Spring的AOP，所以我们需要自定义一个BeanPostProcessor类，并编写前置处理器方法和后置处理器方法，如图9：

图9

    自定义的Spring在扫描的时候就应该关注到BeanPostProcessor了，正常可以通过new出你的BeanPostProcessor来执行前置或者后置方法，但是也可以在扫描的时候就把实现了BeanPostProcessor的类所生成的实例存入beanPostProcessorList中以供在创建实例的时候执行响应的方法，如图10：

图10

    下图11为如何使用自定义的BeanPostProcessor：

图11

Spring的InitialzingBean

    Spring的InitializingBean是用来执行相关的业务操作，只需要实现它的afterPropertiesSet方法即可，在创建bean实例的时候，只需把它放在BeanPostProcessor的前置处理器和后置处理器之间即可，使用instance of来判断是否实现了InitializingBean方法，如图12和图13：

图12

图13

Spring的@Autowired

    Spring中比较常用的还有一个@Autowired，用来做依赖注入，里面有个默认的required参数表示是否开启自动装配，默认为true，我们自定义的@Autowired就不加参数了，注解放置的位置也固定在字段上，就按照自动装配去加载。

    在创建实例的时候，对实例中的字段逐个判断有没有@Autowired注解，若有，对field进行set操作，将field对应的bean实例注入进来，替换掉之前的实例，调用的方法就是之前提到的getBean操作，但在自定义的Spring中简化后就fieldName作为beanName传入，后续可以自行优化，如图14：

图14

    此时就已经完成了自定义Spring框架的基础流程。

    源码下载地址：https://github.com/LuoChen1996/identitify_spring.git