Spring IOC容器解析及实现原理

最近一段时间，“容器”两个字一直萦绕在我的耳边，甚至是吃饭、睡觉的时候都在我脑子里蹦来蹦去的。随着这些天一次次的交流、讨论，对于容器的理解也逐渐加深。理论上的东西终归要落实到实践，今天就借助spring容器实现原理，简单说说吧。

简单的说，Spring就是通过工厂+反射将我们的bean放到它的容器中的，当我们想用某个bean的时候，只需要调用getBean("beanID")方法。

原理简单介绍：

Spring容器的原理，其实就是通过解析xml文件，或取到用户配置的bean，然后通过反射将这些bean挨个放到集合中，然后对外提供一个getBean()方法，以便我们获得这些bean。下面是一段简单的模拟代码：

package com.tgb.spring.factory;

import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

import org.jdom.Document;
import org.jdom.Element;
import org.jdom.input.SAXBuilder;
import org.jdom.xpath.XPath;

public class ClassPathXmlApplicationContext implements BeanFactory  {

    //容器的核心，用来存放注入的Bean
    private Map<String, Object> container = new HashMap<String, Object>();

    //解析xml文件，通过反射将配置的bean放到container中
    public ClassPathXmlApplicationContext(String fileName) throws Exception{
        SAXBuilder sb = new SAXBuilder();
        Document doc = sb.build(this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(fileName));
        Element root = doc.getRootElement();
        List list = XPath.selectNodes(root, "/beans/bean");

        //扫描配置文件中的bean
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
           Element bean = (Element) list.get(i);
           String id = bean.getAttributeValue("id");
           String clazz = bean.getAttributeValue("class");
           Object o = Class.forName(clazz).newInstance();
           container.put(id, o);
          }
    }

    @Override
    public Object getBean(String id) {
        return container.get(id);
    }

}

首先声明一个存放bean的Map，然后通过jdom解析配置文件，循环遍历所有的<bean>节点，并通过反射将它们放到我们之前声明的Map中。然后提供一个getBean()的方法，让我们可以通过bean的Id来找到我们想要的bean。

下面是一个简单的xml配置文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans>

  <bean id="E" class="com.tgb.spring.factory.England" />

  <bean id="S" class="com.tgb.spring.factory.Spain" />

  <bean id="P" class="com.tgb.spring.factory.Portugal" />

</beans>

客户端通过调用前面的ClassPathXmlApplicationContext，来加载上面的配置文件，然后就可以通过Id来获得我们需要的bean了：

package com.tgb.spring.factory;

public class Test {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //加载配置文件
        BeanFactory f = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        //英格兰
        Object oe = f.getBean("E");
        Team e = (Team)oe;
        e.say();

        //西班牙
        Object os = f.getBean("S");
        Team s = (Team)os;
        s.say();

        //葡萄牙
        Object op = f.getBean("P");
        Team p = (Team)op;
        p.say();
    }

}

输出结果：

England ：我们是欧洲的中国队，不在乎这次小组没出线...
Spain   ：我们是两届欧洲杯冠军、一届世界杯冠军！
Portugal：我们的C罗一个顶十个！

其他代码：

//工厂接口
package com.tgb.spring.factory;

public interface BeanFactory {
    Object getBean(String id);
}

//Team接口
package com.tgb.spring.factory;

public interface Team {
    void say();
}

//英格兰
package com.tgb.spring.factory;

public class England implements Team{

    public void say() {
        System.out.println("England：我们是欧洲的中国队，不在乎这次小组没出线...");
    }
}

//西班牙
package com.tgb.spring.factory;

public class Spain implements Team{

    @Override
    public void say() {
        System.out.println("Spain：我们是两届欧洲杯冠军、一届世界杯冠军！");
    }

}

//葡萄牙
package com.tgb.spring.factory;

public class Portugal implements Team {

    @Override
    public void say() {
        System.out.println("Portugal：我们的C罗一个顶十个！");
    }

}

以上内容是对Spring的一个简单模拟，当然Spring远比这个要复杂的多，也强大的多，而且获取bean的方式也不止通过工厂这一种。这里只是做一个粗略的Demo说说自己对容器的简单理解，向Spring致敬。例子简陋，表达粗糙，欢迎拍砖交流。