Java反射机制--手写springioc

2024 年 04 月 07 日

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Java的反射机制允许程序在运行时访问对象的属性和方法，基于这一特性，Spring框架实现了控制反转（IoC）容器，这是Spring框架核心功能之一。IoC容器减少了对象间的耦合和对象的创建责任，它允许开发者通过配置来管理对象的生命周期和依赖关系。以下是通过Java基础的反射机制手动实现一个简易的Spring IoC容器的过程。

首先，创建一个用于标记需要被IoC容器管理的类的注解：

import java.lang.annotation.*;

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

接下来，定义一个IoC容器类，用于注册和获取Bean：

import java.io.File;
import java.net.URL;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class SimpleIoC {

    private Map<String, Object> beanMap = new HashMap<>();

    // 初始化IoC容器，扫描加载所有的Bean
    public SimpleIoC(String basePackage) throws Exception {
        ClassLoader classLoader = SimpleIoC.class.getClassLoader();
        URL url = classLoader.getResource(basePackage.replace(".", "/"));
        File basePackageDirectory = new File(url.toURI());
        for (File file : basePackageDirectory.listFiles()) {
            String fileName = file.getName();
            if (fileName.endsWith(".class")) {
                String className = basePackage + "." + fileName.replace(".class", "");
                Class<?> cls = classLoader.loadClass(className);
            
                if (cls.isAnnotationPresent(Component.class)) {
                    // 将类的首字母变为小写作为bean的名称
                    String beanName = toLowerCaseFirstOne(cls.getSimpleName());
                    Object beanInstance = cls.getDeclaredConstructor().newInstance();
                    beanMap.put(beanName, beanInstance);
                }
            }
        }
    }

    // 获取Bean的方法
    public Object getBean(String name) {
        return beanMap.get(name);
    }

    private String toLowerCaseFirstOne(String s) {
        if (Character.isLowerCase(s.charAt(0)))
            return s;
        else
            return (new StringBuilder()).append(Character.toLowerCase(s.charAt(0))).append(s.substring(1)).toString();
    }
}

这个简易的IoC容器会在初始化时扫描指定包下的所有类，如果类上有 @Component注解，就会创建该类的实例并将其保存在一个Map中，名称通常会将类名的首字母小写作为键。

现在，假设你有一个类叫 ExampleService，你希望它被IoC容器管理：

@Component
public class ExampleService {
  
    public void execute() {
        System.out.println("Service method executing...");
    }
}

接下来，你可以使用以下方式初始化IoC容器，并获取到 ExampleService的实例：

public class Application {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 初始化IoC容器
        SimpleIoC simpleIoC = new SimpleIoC("你的包名");
    
        // 从IoC容器中获取实例
        ExampleService exampleService = (ExampleService) simpleIoC.getBean("exampleService");
    
        // 使用实例的方法
        exampleService.execute();
    }
}

这是一个非常基础的Spring IoC容器的实现方法。当然，真正的Spring IoC容器功能远不止这些，它还支持依赖注入、生命周期管理、配置方法等更高级和复杂的功能。但是通过这个简单的例子，你可以理解IoC容器的基本原理以及反射在其中的作用。在实际应用中，你通常会使用Spring框架提供的IoC容器，这样可以更加专注业务逻辑的实现，而不需要自己维护这样一个容器。