实现Spring底层机制（阶段1—编写自己的Spring容器，扫描包，得到bean的Class对象）

环境搭建+抛出问题

1.环境搭建

1.创建maven项目

image-20240221100240215

2.导入依赖
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>org.example</groupId><artifactId>sun-spring</artifactId><packaging>war</packaging><version>1.0-SNAPSHOT</version><name>sun-spring Maven Webapp</name><url>http://maven.apache.org</url><dependencies><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>3.8.1</version><scope>test</scope></dependency><!--配置spring的基本包--><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>5.3.8</version></dependency><!--加入spring开发切面编程需要的包--><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-aspects</artifactId><version>5.3.8</version></dependency></dependencies><build><finalName>sun-spring</finalName></build>
</project>
3.maven的资源路径问题
类路径

image-20240221102805149

image-20240221103233329

4.IOC演示
1.文件目录

image-20240221103716087

2.UserAction.java
package com.sxs.spring.component;import org.springframework.stereotype.Component;/*** 这是一个Controller** @author 孙显圣* @version 1.0*/
@Component
public class UserAction {
}
3.UserDao.java
package com.sxs.spring.component;import org.springframework.stereotype.Component;/*** 这是一个dao** @author 孙显圣* @version 1.0*/
@Component
public class UserDao {public void hi() {System.out.println("UserDao-hi()");}
}
4.UserService.java
package com.sxs.spring.component;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;/*** 这是一个Service** @author 孙显圣* @version 1.0*/
@Component
public class UserService {//自动装配@Autowiredprivate UserDao userDao;public void m1() {userDao.hi();}
}
5.AppMain.java
package com.sxs.spring;import com.sxs.spring.component.UserAction;
import com.sxs.spring.component.UserDao;
import com.sxs.spring.component.UserService;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;/*** @author 孙显圣* @version 1.0*/
public class AppMain {public static void main(String[] args) {ApplicationContext ioc = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");UserAction action1 = ioc.getBean(UserAction.class);UserAction action2 = ioc.getBean(UserAction.class);System.out.println("action1=" + action1);System.out.println("action2=" + action2);UserService service = ioc.getBean(UserService.class);System.out.println("service=" + service);service.m1();UserDao userDao = ioc.getBean(UserDao.class);System.out.println("userDao=" + userDao);}
}
6.beans.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"><!--配置自动扫描--><context:component-scan base-package="com.sxs.spring.component"/>
</beans>
7.结果

image-20240221104039882

2.抛出问题

1.prototype怎么实现的？

image-20240221105154393

image-20240221105208460

2.Autowired怎么实现的？

image-20240221110223106

3.后置处理器是怎么实现的？
1.使用xml配置后置处理器
<!--配置后置处理器，就是反射创建了一个bean对象，也可以使用component注解创建-->
<bean class="com.sxs.spring.process.MyBeanPostProcessor" id="beanPostProcessor"/>
2.使用注解配置后置处理器
1.配置自动扫描
<!--如果使用注解来配置后置处理器，别忘了在这里配置自动扫描！！！-->
<context:component-scan base-package="com.sxs.spring.process"/>
2.MyBeanPostProcessor.java
package com.sxs.spring.process;import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;
import org.springframework.stereotype.Component;/*** @author 孙显圣* @version 1.0*/
//反射创建后置处理器的bean对象
@Component
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {/*** 在bean的init初始化方法之前执行* @param bean* @param beanName* @return* @throws BeansException*/public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {System.out.println("postProcessBeforeInitialization被调用 " + beanName + "bean=" + bean.getClass());return bean;}/*** 在bean的init初始化方法之后执行* @param bean* @param beanName* @return* @throws BeansException*/public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {System.out.println("postProcessAfterInitialization被调用 " + beanName + "bean=" + bean.getClass());//注意：这里如果返回的是空，则还是使用的原来的beanreturn bean;}
}
4.Spring AOP是怎么实现的？
1.文件目录

image-20240221144148700

2.SmartAnimalable.java
package com.sxs.spring.aop;/*** @author 孙显圣* @version 1.0*/
public interface SmartAnimalable {float getSum(float i, float j);float getSub(float i, float j);
}
3.SmartDog.java
package com.sxs.spring.aop;import org.springframework.stereotype.Component;/*** @author 孙显圣* @version 1.0*/
@Component
public class SmartDog implements SmartAnimalable{public float getSum(float i, float j) {float res = i + j;System.out.println("SmartDog-getSum=" + res);return res;}public float getSub(float i, float j) {float res = i - j;System.out.println("SmartDog-getSub=" + res);return res;}
}
4.SmartAnimalAspect.java
package com.sxs.spring.aop;import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.Signature;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.Arrays;/*** @author 孙显圣* @version 1.0*/
@Component
@Aspect
public class SmartAnimalAspect {@Pointcut(value = "execution(public float SmartDog.*(float, float)))")public void myPointCut() {}@Before(value = "myPointCut()")public void showBeginLog(JoinPoint joinPoint) {Signature signature = joinPoint.getSignature();System.out.println("SmartAnimalAspect-切面类showBeginLog()[使用的myPointCut()]-方法执行前-日志-方法名-" + signature.getName() + "-参数 "+ Arrays.asList(joinPoint.getArgs()));}@AfterReturning(value = "myPointCut()", returning = "res")public void showSuccessEndLog(JoinPoint joinPoint, Object res) {Signature signature = joinPoint.getSignature();System.out.println("SmartAnimalAspect-切面类showSuccessEndLog()-方法执行正常结束-日志-方法名-" + signature.getName() + " 返回的结果是=" + res);}@AfterThrowing(value = "myPointCut()", throwing = "throwable")public void showExceptionLog(JoinPoint joinPoint, Throwable throwable) {Signature signature = joinPoint.getSignature();System.out.println("SmartAnimalAspect-切面类showExceptionLog()-方法执行异常-日志-方法名-" + signature.getName() + " 异常信息=" + throwable);}@After(value = "myPointCut()")public void showFinallyEndLog(JoinPoint joinPoint) {Signature signature = joinPoint.getSignature();System.out.println("SmartAnimalAspect-切面类showFinallyEndLog()-方法最终执行完毕-日志-方法名-" + signature.getName());}}
5.beans.xml
    <!--扫描aop--><context:component-scan base-package="com.sxs.spring.aop"/><!--启动aop注解--><aop:aspectj-autoproxy/>

image-20240221144422676

3.AOP与后置处理器的关系

1.介绍

image-20240221145441554

2.补充说明

这个SmartDog在init之后变成了代理对象，原因是这个类的方法被切面切入了，所以会通过后置处理器返回代理对象

image-20240221150632758

1.Spring整体架构分析 image-20240221153118515

2. 阶段1框架图

image-20240221153328319

3.二说类加载器

image-20240221153659576

image-20240221153636966

4.代码实现

1.环境搭建
1.创建新模块

image-20240221154656270

2.将新模块放在与当前模块并行的位置（location里自己看）

image-20240221160746860

image-20240221160828962

3.成功创建！

image-20240221160903342

4.修改语言级别

image-20240221160949169

5.解决启动错误

这个错误是版本问题

image-20240221172629107

image-20240221172803248

image-20240221173016328

2.文件目录

image-20240221173656748

3.自定义扫描注解，指定要扫描的包ComponentScan.java
package com.sun.spring.annotation;import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;/*** 容器扫描的注解：通过value可以指定要扫描的包*/
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ComponentScan {String value() default "";
}
4.自定义Component注解，Component.java
package com.sun.spring.annotation;import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;/*** 组件注解：指定要自动创建bean对象的类，还可以自定义value作为创建bean对象的id** @author 孙显圣* @version 1.0*/
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Component {String value() default "";
}
5.三个测试组件
1.Car.java
package com.sun.spring.component;/*** @author 孙显圣* @version 1.0*/
//没有加Component注解
public class Car {
}
2.MonsterDao.java
package com.sun.spring.component;import com.sun.spring.annotation.Component;/*** @author 孙显圣* @version 1.0*/
@Component(value = "monsterDao")
public class MonsterDao {
}
3.MonsterService.java
package com.sun.spring.component;import com.sun.spring.annotation.Component;/*** @author 孙显圣* @version 1.0*///自定义注解，自动反射创建bean对象，如果指定了value则id为value否则为首字母小写
@Component(value = "monsterService")
public class MonsterService {
}
6.自定义spring容器SunSpringApplicationContext.java
package com.sun.spring.ioc;import com.sun.spring.annotation.Component;
import com.sun.spring.annotation.ComponentScan;import java.io.File;
import java.net.URL;/*** 类似于Spring原生的ioc容器** @author 孙显圣* @version 1.0*/
public class SunSpringApplicationContext {//传进来一个配置类的Class对象private Class configClass;//构造器，接收配置类的class对象public SunSpringApplicationContext(Class configClass) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {this.configClass = configClass;//一、获取要扫描的包//1.首先反射获取类的注解信息ComponentScan componentScan = (ComponentScan) this.configClass.getDeclaredAnnotation(ComponentScan.class);//2.通过注解来获取要扫描的包的路径String path = componentScan.value();System.out.println("要扫描的包=" + path);//二、得到要扫描包的.class文件对象，从而得到全路径进行反射//1.获取类加载器ClassLoader classLoader = SunSpringApplicationContext.class.getClassLoader();//2.获取要扫描包的真实路径，默认刚开始在根目录下path = path.replace(".", "/");URL resource = classLoader.getResource(path);//3.由该路径创建一个文件对象，可使用resource.getFile()将URL类型转化为String类型File file = new File(resource.getFile());//4.遍历该文件夹下的所有.class文件对象if (file.isDirectory()) {File[] files = file.listFiles();for (File f : files) {//反射注入容器//1.获取所有文件的绝对路径String absolutePath = f.getAbsolutePath();//只处理class文件if (absolutePath.endsWith(".class")) {//2.分割出类名String className = absolutePath.substring(absolutePath.lastIndexOf("\\") + 1, absolutePath.indexOf("."));//3.得到全路径String fullPath = path.replace("/", ".") + "." + className;//4.判断是否需要注入容器，查看有没有自定义的注解ComponentClass<?> aClass = classLoader.loadClass(fullPath);//如果该类使用了注解Component则说明是一个spring beanif (aClass.isAnnotationPresent(Component.class)) {System.out.println("这是一个Spring bean=" + aClass);} else {System.out.println("这不是一个Spring bean=" + aClass);}}}}}//返回容器中的对象public Object getBean(String name) {return null;}}
7.自定义配置类（跟自定义扫描注解一起使用，相当于原来的配置文件）SunSpringConfig.java
package com.sun.spring.ioc;import com.sun.spring.annotation.ComponentScan;/*** 相当于原来的xml配置文件* @author 孙显圣* @version 1.0*/
@ComponentScan(value = "com.sun.spring.component") //自定义注解：指定要扫描的包
public class SunSpringConfig {}
8.启动类AppMain.java
package com.sun.spring;import com.sun.spring.ioc.SunSpringApplicationContext;
import com.sun.spring.ioc.SunSpringConfig;/*** @author 孙显圣* @version 1.0*/
public class AppMain {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {//SunSpringApplicationContext ioc = new SunSpringApplicationContext(SunSpringConfig.class);}
}
9.执行结果

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5.当前阶段完成的任务

  • 自定义扫描注解和自定义配置类充当配置文件，value存储需要扫描的包
  • 自定义Component注解，用于指定需要自动创建bean对象的类
  • 自定义Spring容器，当容器启动时，创建容器对象传入容器的配置类的Class对象，容器通过构造方法，获取配置类的注解信息，得到要扫描的包的全路径，然后进行一些操作得到这个包下面的所有类的全路径

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