基于Java反射技术实现简单IOC容器
时间：2020-10-07 14:27:43 | 栏目：JAVA代码 | 点击：次
前言
首先思考一个问题,如果你正在做一个复杂的系统,一个系统模块内有几百个功能业务类,这些类需要使用同一些对象来进行工作。那么，你会怎样去管理这些通用且一样的对象呢？
学习过Spring的朋友会知道，Spring框架为此提供了一种非常先进的思想，即IOC（控制反转)。Spring可以理解为一个工厂，负责对象的创建和对象间关系的维护。IoC即控制反转，简单说就是之前需要使用new的方式创建对象,而Spring框架会从XML文件中根据配置的信息来创建对象,然后放进它自己的容器之中。在程序要使用到该对象的时候，自动注入。
下面就来做一个最简单的IOC容器。
1.创建一个实体类，比如学生类，汽车类
2.创建XML文件配置对象的信息
3.编写一个IOC容器类。这个类工作起来，首先加载XML文件，扫描自己配置的对象信息，之后使用反射技术创建对象，最后将这些
对象放进自己的Map集合中（容器）。外部想要调用这些对象，那么就使用Map的键，来拿到这个集合中对应的值（对象）。
编写一个喜闻乐见的Student学生类。
我做的比较简单，没有使用get（） set（）方法。
后面使用反射技术可以强制给 private 修饰的属性赋值
package cn.haidnor.bean;
public class Student {
/** 学生姓名 */
private String name;
/** 学生性别 */
private String gender;
/** 学生年龄 */
private int age;
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", gender='" + gender + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
创建ＸＭＬ文件，配置对象信息
- id 表示在IOC容器(Map)的键
- class 表示对象类的全类名
- name 表示对象的各种属性名
- property下的文本节点表示该属性的值
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans>
<bean id="stu1" class="cn.haidnor.bean.Student">
<property name="name">Lucy</property>
<property name="age">18</property>
<property name="gender">female</property>
</bean>
<bean id="stu2" class="cn.haidnor.bean.Student">
<property name="name">Tom</property>
<property name="age">21</property>
<property name="gender">male</property>
</bean>
<bean id="stu3" class="cn.haidnor.bean.Student">
<property name="name">LiLi</property>
<property name="age">23</property>
<property name="gender">female</property>
</bean>
</beans>
编写IOC容器类
1.首先根据XML中的配置文件,生成学生对象
2.所有的对象都放入到一个Map中
3.提供一个getBean()的方法,传入配置文件中的id,返回对应的对象
package cn.haidnor.core;
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Element;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class SpringIOC {
/**
* 配置文件地址
*/
private static final String CONFIGURATION_PATH = "resources/applicationContext.xml";
/**
* ioc容器
*/
private static Map<String, Object> ioc = new HashMap<>();
static {
initialization();
}
/**
* 从 ioc 容器中获取指定 bean
*
* @param name 需要获取的 bean 的 id, 对应 XML 配置文件中的 bean id
* @return bean
*/
public static Object getBean(String name) {
return ioc.get(name);
}
/**
* 初始化容器
*/
private static void initialization() {
Document document = null;
try {
DocumentBuilderFactory bdf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder documentBuilder = bdf.newDocumentBuilder();
document = documentBuilder.parse(CONFIGURATION_PATH);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
NodeList beanNodes = document.getElementsByTagName("bean");
for (int i = 0; i < beanNodes.getLength(); i++) {
Node node = beanNodes.item(i);
reloadBean(node);
}
}
/**
* 装载 benn
*
* @param beanNode xml 文件 bean 根节点
*/
private static void reloadBean(Node beanNode) {
Element bean = (Element) beanNode;
String id = bean.getAttribute("id"); // IOC 容器中 bean 的名字
String beanClass = bean.getAttribute("class"); // 全类名
// 每个 bean 节点下的全部 property 节点
NodeList childNodes = beanNode.getChildNodes();
Map<String, String> attributeMap = reloadAttribute(childNodes);
// 使用反射构造 bean 对象
Object instance = creatBean(beanClass, attributeMap);
// 将所有的 bean 对象放入容器中
ioc.put(id, instance);
}
/**
* 加载 bean 的属性值
*
* @param attributeNodes 所有的属性 property 节点
* @return Map 属性的名字和值集合
*/
private static Map<String, String> reloadAttribute(NodeList attributeNodes) {
Map<String, String> keyValue = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < attributeNodes.getLength(); i++) {
Node filed = attributeNodes.item(i);
if (filed.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
Element element = (Element) filed;
String fileName = element.getAttribute("name");
String value = element.getFirstChild().getNodeValue();
keyValue.put(fileName, value);
}
}
return keyValue;
}
/**
* 构造bean对象
*
* @param className 全类名
* @param attributes 每个对象的属性和
* @return Object 构造完成的 bean 对象
*/
private static Object creatBean(String className, Map<String, String> attributes) {
Object instance = null;
try {
Class<?> clazz = Class.forName(className);
instance = clazz.newInstance();
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
setFiledValue(instance, field, attributes);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return instance;
}
/**
* 为实例对象的属性赋值
*
* @param instance 实例对象
* @param field 属性字段对象
* @param attributes 属性名与属性值的 Map 集合
*/
private static void setFiledValue(Object instance, Field field, Map<String, String> attributes) {
// 忽略 field 权限检查
field.setAccessible(true);
String type = field.getType().toString();
String name = field.getName();
try {
switch (type) {
case "char":
field.setChar(instance, attributes.get(name).charAt(0));
break;
case "class java.lang.Boolean":
case "boolean":
field.setBoolean(instance, Boolean.parseBoolean(attributes.get(name)));
break;
case "class java.lang.Byte":
case "byte":
field.setByte(instance, Byte.parseByte(attributes.get(name)));
break;
case "class java.lang.Float":
case "float":
field.setFloat(instance, Float.parseFloat(attributes.get(name)));
break;
case "class java.lang.Integer":
case "int":
field.setInt(instance, Integer.parseInt(attributes.get(name)));
break;
case "class java.lang.Long":
case "long":
field.setLong(instance, Long.parseLong(attributes.get(name)));
break;
case "class java.lang.Short":
case "short":
field.setShort(instance, Short.parseShort(attributes.get(name)));
break;
default:
field.set(instance, attributes.get(name));
break;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
最后编写测试类
- 不使用new的方式创建学生对象
- 使用ioc容器getBean()方法获取对象
- 调用对象的复写的toString()方法
package cn.haidnor.test;
import cn.haidnor.bean.Student;
import cn.haidnor.core.SpringIOC;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 不使用 new 的方式创建对象, 从容器中获取
Student stu1 = (Student) SpringIOC.getBean("stu3");
// 调用学生类的方法,打印信息
System.out.println(stu1.toString());
}
}
运行结果,控制台打印输出的内容
Student{name='LiLi', gender='female', age=23}