##### 一.手寫ioc前基礎知識 **1.什麼是IOC（Inversion of Control 控制反轉）？** IoC不是一種技術，只是**一種思想**，一個重要的面向物件程式設計的法則，它能指導我們如何設計出**鬆耦合、更優良**的程式。傳統應用程式都是由我們在類內部主動建立依賴物件，從而導致類與類之間高耦合，難於測試；有了IoC容器後，**把建立和查詢依賴物件的控制權交給了容器**，**由容器進行注入組合物件**，所以物件與物件之間是鬆散耦合，這樣也方便測試，利於功能複用，更重要的是使得程式的整個體系結構變得非常靈活。 其實IoC對程式設計帶來的最大改變不是從程式碼上，而是從思想上，發生了“主從換位”的變化。應用程式原本是老大，要獲取什麼資源都是主動出擊，但是在IoC/DI思想中，應用程式就變成被動的了，被動的等待IoC容器來建立並注入它所需要的資源了。 IoC很好的體現了面向物件設計法則之一—— 好萊塢法則：“**別找我們，我們找你**”；即由**IoC容器幫物件找相應的依賴物件並注入，而不是由物件主動去找。** **2.什麼是DI(Dependency Injection 依賴注入)?** DI—Dependency Injection，即“依賴注入”：是元件之間依賴關係由容器在執行期決定，形象的說，即由容器動態的將某個依賴關係注入到元件之中。依賴注入的目的並非為軟體系統帶來更多功能，而是為了提升元件重用的頻率，併為系統搭建一個靈活、可擴充套件的平臺。通過依賴注入機制，我們只需要通過簡單的配置，而無需任何程式碼就可指定目標需要的資源，完成自身的業務邏輯，而不需要關心具體的資源來自何處，由誰實現。 **3.IOC和DI什麼關係？** IoC和DI由什麼關係呢？其實它們是同一個概念的不同角度描述，由於控制反轉概念比較含糊（可能只是理解為容器控制物件這一個層面，很難讓人想到誰來維護物件關係），所以2004年大師級人物Martin Fowler又給出了一個新的名字：“依賴注入”，相對IoC 而言，依賴注入”明確描述了“被注入物件依賴IoC容器配置依賴物件”。 **4.什麼是依賴？** 傳統應用程式設計中所說的依賴一般指“類之間的關係”，那先讓我們複習一下類之間的關係： **泛化：**表示類與類之間的繼承關係、介面與介面之間的繼承關係； **實現：**表示類對介面的實現； **依賴：**當類與類之間有使用關係時就屬於依賴關係，不同於關聯關係，依賴不具有“擁有關係”，而是一種“相識關係”，只在某個特定地方（比如某個方法體內）才有關係。 **關聯：**表示類與類或類與介面之間的依賴關係，表現為“擁有關係”；具體到程式碼可以用例項變數來表示； **聚合：**屬於是關聯的特殊情況，體現部分-整體關係，是一種弱擁有關係；整體和部分可以有不一樣的生命週期；是一種弱關聯； **組合：**屬於是關聯的特殊情況，也體現了體現部分-整體關係，是一種強“擁有關係”；整體與部分有相同的生命週期，是一種強關聯； Spring IoC容器的依賴有兩層含義：Bean依賴容器和容器注入Bean的依賴資源： **Bean依賴容器：**也就是說Bean要依賴於容器，這裡的依賴是指容器負責建立Bean並管理Bean的生命週期，正是由於由容器來控制建立Bean並注入依賴，也就是控制權被反轉了，這也正是IoC名字的由來，此處的有依賴是指Bean和容器之間的依賴關係。 **容器注入Bean的依賴資源**：容器負責注入Bean的依賴資源，依賴資源可以是Bean、外部檔案、常量資料等，在Java中都反映為物件，並且由容器負責組裝Bean之間的依賴關係，此處的依賴是指Bean之間的依賴關係，可以認為是傳統類與類之間的“關聯”、“聚合”、“組合”關係。 **5.依賴注入的好處？** **動態替換Bean依賴物件，程式更靈活**：替換Bean依賴物件，無需修改原始檔：應用依賴注入後，由於可以採用配置檔案方式實現，從而能隨時動態的替換Bean的依賴物件，無需修改java原始檔； **更好實踐面向介面程式設計，程式碼更清晰：**在Bean中只需指定依賴物件的介面，介面定義依賴物件完成的功能，通過容器注入依賴實現； **更好實踐優先使用物件組合，而不是類繼承：**因為IoC容器採用注入依賴，也就是組合物件，從而更好的實踐物件組合。 - 採用物件組合，Bean的功能可能由幾個依賴Bean的功能組合而成，其Bean本身可能只提供少許功能或根本無任何功能，全部委託給依賴Bean，物件組合具有動態性，能更方便的替換掉依賴Bean，從而改變Bean功能； - 而如果採用類繼承，Bean沒有依賴Bean，而是採用繼承方式新增新功能，，而且功能是在編譯時就確定了，不具有動態性，而且採用類繼承導致Bean與子Bean之間高度耦合，難以複用。 **增加Bean可複用性**：依賴於物件組合，Bean更可複用且複用更簡單； **降低Bean之間耦合**：由於我們完全採用面向介面程式設計，在程式碼中沒有直接引用Bean依賴實現，全部引用介面，而且不會出現顯示的建立依賴物件程式碼，而且這些依賴是由容器來注入，很容易替換依賴實現類，從而降低Bean與依賴之間耦合； **程式碼結構更清晰：**要應用依賴注入，程式碼結構要按照規約方式進行書寫，從而更好的應用一些最佳實踐，因此程式碼結構更清晰。 從以上我們可以看出，其實依賴注入只是一種裝配物件的手段，設計的類結構才是基礎，如果設計的類結構不支援依賴注入，Spring IoC容器也注入不了任何東西，從而從根本上說**“如何設計好類結構才是關鍵，依賴注入只是一種裝配物件手段”。** ##### **二. 手寫IOC** 標記配置分為**集中式管理和分散式管理**，即xml檔案方式和註解方式配置元資料資訊，手寫ioc我採用註解配置元資料方式來實現ioc的大致執行過程。 **1.定義元資料配置資訊** @Component/@Controller/@Repository@Service 掃描什麼樣的class裝載到ioc容器中進行管理。 @Autowired 什麼樣的物件進行依賴注入。 ```java  /** * @Classname Component * @Description * @Date 2020/8/6 14:54 * @Created by zhangtianci */ @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface Component { } ``` ```java /** * @Classname Controller * @Description TODO * @Date 2020/8/6 14:56 * @Created by zhangtianci */ @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface Controller { } ``` ```java /** * @Classname Repository * @Description TODO * @Date 2020/8/6 14:58 * @Created by zhangtianci */ @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface Repository { } ``` ```java /** * @Classname Service * @Description TODO * @Date 2020/8/6 14:57 * @Created by zhangtianci */ @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface Service { } ``` ```java /** * @Classname Autowired * @Description 自動注入註解 * @Date 2020/8/6 14:28 * @Created by zhangtianci */ @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface Autowired { String value() default ""; } ``` **2.實現ioc容器** 核心功能：載入被配置標記的class檔案，交給ioc容器管理。 ```java package org.simplespring.core; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.simplespring.core.annotation.Component; import org.simplespring.core.annotation.Controller; import org.simplespring.core.annotation.Repository; import org.simplespring.core.annotation.Service; import org.simplespring.util.ClassUtil; import org.simplespring.util.ValidationUtil; import java.lang.annotation.Annotation; import java.util.*; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; /** * @Classname BeanContainer * @Description bean容器 *

* BeanContainer應該是單例的 採用內部列舉的方式實現。 * * 應該擁有的例項方法: * 1.boolean isLoad() 是否載入 * 2.int getSize() 獲取bean個數 * 3.loadBeans(String packageName) 根據包名載入所有被配置標記的class檔案/ * 4.獲取/刪除/增加bean及提供一些便利的方法 * * @Date 2020/8/6 14:41 * @Created by zhangtianci */ @Slf4j public class BeanContainer { /** * 存放所有被配置標記（xml/註解）的class，並new出一個例項物件bean * 存放在一個map中 */ private final Map, Object> beanMap = new ConcurrentHashMap<>(); /** * 載入bean的註解列表 */ private static final List> BEAN_ANNOTATION = Arrays.asList(Component.class, Controller.class, Service.class, Repository.class); /** * 是否已經載入過bean */ private boolean loaded = false; /** * 獲取bean容器 * * @return */ public static BeanContainer getInstance() { return ContainerHolder.HOLDER.instance; } private enum ContainerHolder { HOLDER; private BeanContainer instance; ContainerHolder() { instance = new BeanContainer(); } } /** * 是否已經載入過bean */ public boolean isLoad(){ return loaded; } /** * 獲取容器中bean的個數 */ public int getSize(){ return beanMap.size(); } /** * 載入指定路徑下的所有class檔案 * 並將所有被配置標記（xml/註解）的class物件和new出一個例項物件放入容器 */ public synchronized void loadBeans(String packageName){ //判斷容器是否已經載入過 if (loaded){ log.warn("Container has loaded!"); return; } // 匯出所有的class物件 Set> classSet = ClassUtil.extractPackageClass(packageName); //為空直接return if (ValidationUtil.isEmpty(classSet)) { log.warn("extract nothing from packageName" + packageName); return; } classSet.stream().forEach(clazz -> { for (Class annotationClazz : BEAN_ANNOTATION) { if (clazz.isAnnotationPresent(annotationClazz)){ //將目標類本身作為鍵，目標類的例項作為值，放入到beanMap中 beanMap.put(clazz, ClassUtil.newInstance(clazz, true)); } } }); loaded = true; } /** * 新增一個class物件及其Bean例項 * * @param clazz Class物件 * @param bean Bean例項 * @return 原有的Bean例項, 沒有則返回null */ public Object addBean(Class clazz, Object bean) { return beanMap.put(clazz, bean); } /** * 移除一個IOC容器管理的物件 * * @param clazz Class物件 * @return 刪除的Bean例項, 沒有則返回null */ public Object removeBean(Class clazz) { return beanMap.remove(clazz); } /** * 根據Class物件獲取Bean例項 * * @param clazz Class物件 * @return Bean例項 */ public Object getBean(Class clazz) { return beanMap.get(clazz); } /** * 獲取容器管理的所有Class物件集合 * * @return Class集合 */ public Set> getClasses(){ return beanMap.keySet(); } /** * 獲取所有Bean集合 * * @return Bean集合 */ public Set