闭关修炼180天--手写IOC和AOP(xml篇)
帝莘
首先先分享一波思维导图，涵盖了一些Spring的知识点，当然这里并不全面，后期我会持续更新知识点。
在手写实现IOC和AOP之前（也就是打造一个简单的Spring框架），先简单的了解一些Spring以及它的两个核心思想IOC和AOP的相关概念。
Spring：
概述：spring是分层的全栈轻量级开源框架，以ioc和AOP为内核，提供了展现层spring mvc和业务层管理等众多的企业应用技术，还能整合众多开源的第三方框架。
优势：1.方便解耦，简化开发 2.AOP编程的支持 3.声明式事务的支持。4.方便程序的测试。5.方便集成各种优秀框架 6.降低javaEE API的使用难度。6.源码是经典的java学习案例。
Spring 的核⼼结构：Spring是⼀个分层⾮常清晰并且依赖关系、职责定位⾮常明确的轻量级框架，主要包括⼏个⼤模块：数据处理模块、Web模块、AOP（Aspect Oriented Programming）/Aspects模块、
Core Container模块和 Test 模块，如下图所示，Spring依靠这些基本模块，实现了⼀个令⼈愉悦的融合了现有解决⽅案的零侵⼊的轻量级框架。
IOC:
IOC概念：控制反转，它是一个技术思想，不是一个技术实现，描述的事情是：java开发领域对象的创建，管理的问题。
传统开发方式：比如A依赖于B，往往会在A中new一个B的对象。
IOC思想下的开发方式：我们不用自己去new对象了，而是由IOC容器（Spring框架）去帮助我们实例化对象并且管理它，我们需要使用哪个对象，去问IOC容器要即可。我们丧失了一个权力（创建、管理对
象的权力），得到了一个福利（不用考虑对象的创建、管理一系列事情）
为什么叫控制反转？控制：指的是对象创建（实例化、管理）的权力；反转：控制权交给了外部环境（spring框架）
IOC解决了什么问题：IOC解决了对象之间的耦合问题
IOC和DI的区别？IOC是控制反转，DI是依赖注入。
怎么理解：IOC和DI描述的是一件事情（对象实例化及依赖关系维护这件事），不过角度不同。
IOC是站在对象的角度，对象实例化及其管理的权力交给了（反转）容器。
DI是站在容器的角度，容器会把对象依赖的其他对象注入（送过去），比如A对象实例化过程中因为声明了一个B类型的属性，那么就需要容器把B对象注入给A。
手写Spring框架流程：
实现思路：
- 编写xml文件，在根标签beans下条件bean，每一组bean对应一个需要加入容器管理的对象。
- 编写BeanFactory：解析xml文件，将解析出的一个个bean装载进map集合中，其中id为bean标签内id属性的值，value为根据bean标签内class属性的全路径值反射得到的目标类的实例对象。
- BeanFactory还要提供一个获取实例的方法getBean(String id)
- 为了添加不同类的依赖关系，在xml文件里面的bean标签组内添加property标签，其中property内的name属性的值是父标签所代表的类的set方法后面的名字，ref属性的值是它所依赖的对象的bean-id。在BeanFactory中进一步解析，把对应依赖关系添加进对象中，更新map。
- 配置事务，保证一个线程使用一个数据库连接，根据代理模式生产代理对象，根据代理对象回调用invoke方法的特性，在原方法前后增加事务增强，在这里，具体的事务管理我们交给TransactionManager类进行具体的管理，配置好代理类和事务管理类之间的依赖关系。
代码实现：
先看一下整体的项目结构：
sql建表语句：
SET FOREIGN_KEY_CHECKS=0; -- ---------------------------- -- Table structure for users -- ---------------------------- DROP TABLE IF EXISTS `users`; CREATE TABLE `users` ( `id` int(11) NOT NULL, `username` varchar(255) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL, `balance` double(11,0) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin; -- ---------------------------- -- Records of users -- ---------------------------- INSERT INTO `users` VALUES ('1', '汪苏泷', '1000'); INSERT INTO `users` VALUES ('2', '薛之谦', '1000');
几个pom依赖
<!--dom4j--> <dependency> <groupId>dom4j</groupId> <artifactId>dom4j</artifactId> <version>1.6.1</version> </dependency> <dependency> <groupId>jaxen</groupId> <artifactId>jaxen</artifactId> <version>1.1.6</version> </dependency> <dependency> <groupId>mysql</groupId> <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> <version>5.1.17</version> </dependency> <dependency> <groupId>c3p0</groupId> <artifactId>c3p0</artifactId> <version>0.9.1.2</version> </dependency> <!--引入cglib依赖--> <dependency> <groupId>cglib</groupId> <artifactId>cglib</artifactId> <version>2.1_2</version> </dependency>
xml文件代码：bean.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?> <beans> <bean id="UserDao" class="com.radorm.spring.dao.impl.UserDaoImpl"> <property name="ConnectionUtils" ref="ConnectionUtils"></property> </bean> <bean id="UserService" class="com.radorm.spring.service.impl.UserServiceImpl"> <property name="UserDao" ref="UserDao"></property> </bean> <bean id="ConnectionUtils" class="com.radorm.spring.utils.ConnectionUtils"></bean> <bean id="TransactionManager" class="com.radorm.spring.utils.TransactionManager"> <property name="ConnectionUtils" ref="ConnectionUtils"></property> </bean> <bean id="ProxyFactory" class="com.radorm.spring.factory.ProxyFactory"> <property name="TransactionManager" ref="TransactionManager"></property> </bean> </beans>
三个工具类：DataSourceUtils ConnectionUtils ，TransactionManager
import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource; import javax.sql.DataSource; import java.beans.PropertyVetoException; import java.sql.Connection; import java.sql.SQLException; public class DataSourceUtils { private DataSourceUtils(){} private static DataSourceUtils dataSourceUtils = new DataSourceUtils(); public static DataSourceUtils getInstance(){ return dataSourceUtils; } public DataSource createDataSource(){ //创建连接池 ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource(); try { dataSource.setDriverClass("com.mysql.jdbc.Driver"); dataSource.setJdbcUrl("jdbc:mysql:///mybatis"); dataSource.setUser("root"); dataSource.setPassword("root"); } catch (PropertyVetoException e) { e.printStackTrace(); } return dataSource; } public Connection getConnection(){ DataSource dataSource = createDataSource(); try { return dataSource.getConnection(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } return null; } }
import java.sql.Connection; public class ConnectionUtils { /** * 声明当前线程 */ private ThreadLocal<Connection> threadLocal = new ThreadLocal<>(); /** * 获取当前线程里面的连接 * @return */ public Connection getLocalConnection(){ Connection connection = threadLocal.get(); if(connection == null){ //如果在当前线程内获取不到连接，那就在线程池中获取，并且放到当前线程中 connection = DataSourceUtils.getInstance().getConnection(); threadLocal.set(connection); } return connection; } }
import java.sql.SQLException; /** * 事务管理工厂 */ public class TransactionManager { private ConnectionUtils connectionUtils; public void setConnectionUtils(ConnectionUtils connectionUtils) { this.connectionUtils = connectionUtils; } public void beginTransaction() throws SQLException { connectionUtils.getLocalConnection().setAutoCommit(false); } public void commitTransaction() throws SQLException{ connectionUtils.getLocalConnection().commit(); } public void rollbackTransaction(){ try { connectionUtils.getLocalConnection().rollback(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } }
两个工厂类：BeanFactory，ProxyFactory
import org.dom4j.Document; import org.dom4j.DocumentException; import org.dom4j.Element; import org.dom4j.io.SAXReader; import java.io.InputStream; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; import java.util.HashMap; import java.util.List; import java.util.Map; public class BeanFactory { private static Map<String,Object> map = new HashMap<>(); /** * 1.使用dom4j技术读取配置文件信息 * 2.将读取到的对象以及key封装进map中 * key = id，value = class反射产生的实例对象 */ static { //根据xml的路径加载为字节流到内存中 InputStream inputStream = BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("beans.xml"); SAXReader saxReader = new SAXReader(); try { //读取该字节流为document Document document = saxReader.read(inputStream); //获取根标签下的元素 Element rootElement = document.getRootElement(); //获取根标签内部所有的bean标签里面的内容 List<Element> beanList = rootElement.selectNodes("//bean"); for (Element element : beanList) { //根据属性名获取bean标签里面的内容 String id = element.attributeValue("id"); String aClass = element.attributeValue("class"); //利用反射技术根据全路径获取类对象 Class<?> aClass1 = Class.forName(aClass); //根据类对象获取实例 Object o = aClass1.newInstance(); //组装map map.put(id,o); } //获取所有的property List<Element> propertyList = rootElement.selectNodes("//property"); for (Element element : propertyList) { //获取property标签里面的属性值 String name = element.attributeValue("name"); String ref = element.attributeValue("ref"); //获取父标签 Element parentElement = element.getParent(); //获取父标签的id String parentId = parentElement.attributeValue("id"); //根据父标签的id获取出父标签的实例化对象 Object parentObj = map.get(parentId); //获取父对象想要添加依赖的实例化对象 Object refObj = map.get(ref); //获取父对象的所有方法 Method[] methods = parentObj.getClass().getMethods(); for (Method method : methods) { String methodName = method.getName(); //判断是否是set方法 if(methodName.equalsIgnoreCase("set"+name)){ //往方法中传入参数 method.invoke(parentObj,refObj); } } //重新将父对象加入到map中 map.put(parentId,parentObj); } } catch (DocumentException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } } public static <T> T getBean(String id){ return (T) map.get(id); } }
import com.radorm.spring.utils.TransactionManager; import net.sf.cglib.proxy.Enhancer; import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor; import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; /** * JDK动态代理工厂 */ public class ProxyFactory { private TransactionManager transactionManager; public void setTransactionManager(TransactionManager transactionManager) { this.transactionManager = transactionManager; } /** * jdk动态代理：要求被代理的对象实现了接口 * @param object 委托对象 * @param <T> 代理对象 * @return */ public <T> T getProxyJDK(Object object){ Object result = Proxy.newProxyInstance(object.getClass().getClassLoader(), object.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() { @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { Object re = null; try { //开启事务 transactionManager.beginTransaction(); re = method.invoke(object,args); //提交事务 transactionManager.commitTransaction(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); //回滚事务 transactionManager.rollbackTransaction(); throw e; } return re; } }); return (T) result; } /** * cglib动态代理 * @param obj 委托对象 * @param <T> 代理对象 * @return */ public <T> T getProxyCglib(Object obj){ Object result = Enhancer.create(obj.getClass(), new MethodInterceptor() { @Override public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { Object od = null; try { //开启事务 transactionManager.beginTransaction(); od = method.invoke(obj,objects); //提交事务 transactionManager.commitTransaction(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); //回滚事务 transactionManager.rollbackTransaction(); throw e; } return od; } }); return (T) result; } }
一个pojo：Users
public class Users { private Integer id; private String username; private Double balance; public Integer getId() { return id; } public void setId(Integer id) { this.id = id; } public String getUsername() { return username; } public void setUsername(String username) { this.username = username; } public Double getBalance() { return balance; } public void setBalance(Double balance) { this.balance = balance; } public Users(Integer id, String username, Double balance) { this.id = id; this.username = username; this.balance = balance; } }
一个dao + 它的impl：UserDao + UserDaoImpl
import com.radorm.spring.pojo.Users; public interface UserDao { void draw(); Users select(Integer id); void updateUsers(Users users); }
import com.radorm.spring.dao.UserDao; import com.radorm.spring.pojo.Users; import com.radorm.spring.utils.ConnectionUtils; import java.sql.Connection; import java.sql.PreparedStatement; import java.sql.ResultSet; import java.sql.SQLException; public class UserDaoImpl implements UserDao { private ConnectionUtils connectionUtils; public void setConnectionUtils(ConnectionUtils connectionUtils) { this.connectionUtils = connectionUtils; } @Override public void draw() { System.out.println("11111111"); } @Override public Users select(Integer id) { Connection connection = connectionUtils.getLocalConnection(); try { PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement("select * from users where id = ?"); preparedStatement.setObject(1,id); ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery(); while (resultSet.next()){ int id1 = resultSet.getInt("id"); String username = resultSet.getString("username"); double balance = resultSet.getDouble("balance"); Users users = new Users(id1,username,balance); return users; } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } return null; } @Override public void updateUsers(Users users) { Connection localConnection = connectionUtils.getLocalConnection(); try { PreparedStatement preparedStatement = localConnection.prepareStatement("update users set username = ?,balance = ? where id = ?"); preparedStatement.setString(1,users.getUsername()); preparedStatement.setDouble(2,users.getBalance()); preparedStatement.setInt(3,users.getId()); preparedStatement.executeUpdate(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } }
一个service+它的impl：UserService，UserServiceImpl
public interface UserService { void transfer(Integer fromId,Integer toId,Double money) throws Exception; }
import com.radorm.spring.dao.UserDao; import com.radorm.spring.pojo.Users; import com.radorm.spring.service.UserService; public class UserServiceImpl implements UserService { private UserDao userDao; public void setUserDao(UserDao userDao) { this.userDao = userDao; } @Override public void transfer(Integer fromId, Integer toId, Double money) throws Exception { Users from = userDao.select(fromId); Users to = userDao.select(toId); from.setBalance(from.getBalance() - money); to.setBalance(to.getBalance() + money); userDao.updateUsers(from); //该异常代码可以选择打开或者关闭，检验事务的作用 //int i = 1/0 userDao.updateUsers(to); } }
test:BeanTest
import com.radorm.spring.factory.ProxyFactory; import com.radorm.spring.service.UserService; import com.radorm.spring.factory.BeanFactory; import org.junit.Test; public class BeanTest { @Test public void test_bean(){ ProxyFactory proxyFactory = BeanFactory.getBean("ProxyFactory"); UserService userService = proxyFactory.getProxyJDK(BeanFactory.getBean("UserService")); try { userService.transfer(1,2,100d); System.out.println("转账成功"); } catch (Exception e) { System.out.println("转账失败"); } } }
到此代码完成！
我是Slience帝莘，期待与你的技术交流和思想碰撞。