隨著 Spring 的崛起以及其功能的完善,現(xiàn)在可能絕大部分項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)都是使用 Spring(全家桶) 來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā),Spring也確實(shí)和其名字一樣,是開(kāi)發(fā)者的春天,Spring 解放了程序員的雙手,而等到 SpringBoot出來(lái)之后配置文件大大減少,更是進(jìn)一步解放了程序員的雙手,但是也正是因?yàn)镾pring家族產(chǎn)品的強(qiáng)大,使得我們習(xí)慣了面向 Spring 開(kāi)發(fā),那么假如有一天沒(méi)有了 Spring,是不是感覺(jué)心里一空,可能一下子連最基本的接口都不會(huì)寫(xiě)了,尤其是沒(méi)有接觸過(guò)Servlet編程的朋友。因?yàn)榧尤霙](méi)有了 Spring 等框架,那么我們就需要利用最原生的 Servlet 來(lái)自己實(shí)現(xiàn)接口路徑的映射,對(duì)象也需要自己進(jìn)行管理。
# Spring 能幫我們做什么
Spring 是為解決企業(yè)級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性而設(shè)計(jì)的一款框架,Spring 的設(shè)計(jì)理念就是:簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)。
在 Spring 框架中,一切對(duì)象都是 bean,所以其通過(guò)面向 bean 編程(BOP),結(jié)合其核心思想依賴(lài)注入(DI)和面向切面((AOP)編程,Spring 實(shí)現(xiàn)了其偉大的簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)理念。
# 控制反轉(zhuǎn)(IOC)
IOC 全稱(chēng)為:Inversion of Control??刂品崔D(zhuǎn)的基本概念是:不用創(chuàng)建對(duì)象,但是需要描述創(chuàng)建對(duì)象的方式。
簡(jiǎn)單的說(shuō)我們本來(lái)在代碼中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象是通過(guò) new 關(guān)鍵字,而使用了 Spring 之后,我們不在需要自己去 new 一個(gè)對(duì)象了,而是直接通過(guò)容器里面去取出來(lái),再將其自動(dòng)注入到我們需要的對(duì)象之中,即:依賴(lài)注入。
也就說(shuō)創(chuàng)建對(duì)象的控制權(quán)不在我們程序員手上了,全部交由 Spring 進(jìn)行管理,程序要只需要注入就可以了,所以才稱(chēng)之為控制反轉(zhuǎn)
# 依賴(lài)注入(DI) 依賴(lài)注入(Dependency Injection,DI)就是 Spring 為了實(shí)現(xiàn)控制反轉(zhuǎn)的一種實(shí)現(xiàn)方式,所有有時(shí)候我們也將控制反轉(zhuǎn)直接稱(chēng)之為依賴(lài)注入。
# 面向切面編程(AOP) AOP 全稱(chēng)為:Aspect Oriented Programming。AOP是一種編程思想,其核心構(gòu)造是方面(切面),即將那些影響多個(gè)類(lèi)的公共行為封裝到可重用的模塊中,而使原本的模塊內(nèi)只需關(guān)注自身的個(gè)性化行為。
AOP 編程的常用場(chǎng)景有:Authentication(權(quán)限認(rèn)證)、Auto Caching(自動(dòng)緩存處理)、Error Handling(統(tǒng)一錯(cuò)誤處理)、Debugging(調(diào)試信息輸出)、Logging(日志記錄)、Transactions(事務(wù)處理)等。
# 利用 Spring 來(lái)完成 Hello World 最原生的 Spring 需要較多的配置文件,而 SpringBoot 省略了許多配置,相比較于原始的 Spring 又簡(jiǎn)化了不少,在這里我們就以 SpringBoot 為例來(lái)完成一個(gè)簡(jiǎn)單的接口開(kāi)發(fā)。
1、新建一個(gè) maven 項(xiàng)目,pom 文件中引入依賴(lài)(省略了少部分屬性):
2、新建一個(gè) HelloController 類(lèi):org.springframework.boot spring-boot-starter-parent 2.4.0 org.springframework.boot spring-boot-starter org.springframework.boot spring-boot-starter-web
packagecom.lonely.wolf.note.springboot.demo; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; @RestController @RequestMapping("/hello") public class HelloController { @GetMapping("/demo") public String helloWorld(String name){ return "Hello:" + name; } }3、最后新建一個(gè) SpringBoot 啟動(dòng)類(lèi):
package com.lonely.wolf.note.springboot; import org.springframework.boot.SpringApplication; importorg.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; @SpringBootApplication(scanBasePackages = "com.lonely.wolf.note.springboot") class MySpringBootApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(MySpringBootApplication.class, args); } }4、現(xiàn)在就可以輸入測(cè)試路徑:http://localhost:8080/hello/demo?name=雙子孤狼 進(jìn)行測(cè)試,正常輸出:Hello:雙子孤狼。 我們可以看到,利用 SpringBoot 來(lái)完成一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用開(kāi)發(fā)非常簡(jiǎn)單,可以不需要任何配置完成一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用,這是因?yàn)?SpringBoot 內(nèi)部已經(jīng)做好了約定(約定優(yōu)于配置思想),包括容器 Tomcat 都被默認(rèn)集成,所以我們不需要任何配置文件就可以完成一個(gè)簡(jiǎn)單的 demo 應(yīng)用。 # 假如沒(méi)有了 Spring 通過(guò)上面的例子我們可以發(fā)現(xiàn),利用 Spring 來(lái)完成一個(gè) Hello World 非常簡(jiǎn)單,但是假如沒(méi)有了 Spring,我們又該如何完成這樣的一個(gè) Hello World 接口呢? # 基于 Servlet 開(kāi)發(fā) 在還沒(méi)有框架之前,編程式基于原始的 Servlet 進(jìn)行開(kāi)發(fā),下面我們就基于原生的 Servlet 來(lái)完成一個(gè)簡(jiǎn)單的接口調(diào)用。 1、pom 文件引入依賴(lài),需要注意的是,package 屬性要設(shè)置成 war 包,為了節(jié)省篇幅,這里沒(méi)有列出 pom 完整的信息:
2、在 src/main 下面新建文件夾 webapp/WEB-INF,然后在 WEB-INF 下面新建一個(gè) web.xml 文件:war javax.servlet servlet-api 2.4 org.apache.commons commons-lang3 3.7 com.alibaba fastjson 1.2.72
這里面定義了 selvlet 和 servlet-mapping 兩個(gè)標(biāo)簽,這兩個(gè)標(biāo)簽必須一一對(duì)應(yīng),上面的標(biāo)簽定義了 servlet 的位置,而下面的 servlet-mapping 文件定義了路徑的映射,這兩個(gè)標(biāo)簽通過(guò) servlet-name 標(biāo)簽對(duì)應(yīng)。 3、新建一個(gè) HelloServlet 類(lèi)繼承 HttpServlet:Lonely Wolf Web Application helloServlet com.lonely.wolf.mini.spring.servlet.HelloServlet helloServlet /hello/*
packagecom.lonely.wolf.mini.spring.servlet; import javax.servlet.ServletException; import javax.servlet.http.HttpServlet; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; importjava.io.IOException; /** * 原始Servlet接口編寫(xiě),一般需要實(shí)現(xiàn)GET和POST方法,其他方法可以視具體情況選擇性繼承 */ public class HelloServlet extends HttpServlet { @Override protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { this.doPost(request,response); } @Override protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { response.setContentType("text/html;charset=utf-8"); response.getWriter().write("Hello:" + request.getParameter("name")); } }4、執(zhí)行 maven 打包命令,確認(rèn)成功打包成 war 包:
5、RUN-->Edit Configurations,然后點(diǎn)擊左上角的 + 號(hào),新建一個(gè) Tomcat Server,如果是第一次配置,默認(rèn)沒(méi)有 Tomcat Server 選項(xiàng),需要點(diǎn)擊底部的 xx more items...:
6、點(diǎn)擊右邊的 Deployment,然后按照下圖依次點(diǎn)擊,最后在彈框內(nèi)找到上面打包好的 war 包文件:
7、選中之后,需要注意的是,下面 Application Context 默認(rèn)會(huì)帶上 war 包名,為了方便,我們需要把它刪掉,即不用上下文路徑,只保留一個(gè)根路徑 / (當(dāng)然上下文也可以保留,但是每次請(qǐng)求都要帶上這一部分), 再選擇 Apply,點(diǎn)擊 OK,即可完成部署:
8、最后我們?cè)跒g覽器輸入請(qǐng)求路徑http://localhost:8080/hello?name=雙子孤狼,即可得到返回:Hello:雙子孤狼。 上面我們就完成了一個(gè)簡(jiǎn)單的 基于Servlet 的接口開(kāi)發(fā),可以看到,配置非常麻煩,每增加一個(gè) Servlet 都需要增加對(duì)應(yīng)的配置,所以才會(huì)有許多框架的出現(xiàn)來(lái)幫我們簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā),比如原來(lái)很流行的 Struts2 框架,當(dāng)然現(xiàn)在除了一些比較老的項(xiàng)目,一般我們都很少使用,而更多的是選擇 Spring 框架來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 # 模仿 Spring Spring 的源碼體系非常龐大,大部分人對(duì)其源碼都敬而遠(yuǎn)之。確實(shí),Spring 畢竟經(jīng)過(guò)了這么多年的迭代,功能豐富,項(xiàng)目龐大,不是一下子就能看懂的。雖然 Spring 難以理解,但是其最核心的思想仍然是我們上面介紹的幾點(diǎn),接下來(lái)就基于 Spring 最核心的部分來(lái)模擬,自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)一個(gè)超級(jí)迷你版本的 Spring(此版本并不包含 AOP 功能)。 1、pom 依賴(lài)和上面保持不變,然后 web.xml 作如下改變,這里會(huì)攔截所有的接口 /*,然后多配置了一個(gè)參數(shù),這個(gè)參數(shù)其實(shí)也是為了更形象的模擬 Spring:
2、在 respurces 下面新建一個(gè)配置文件 application.properties,用來(lái)定義掃描的基本路徑:myDispatcherServlet com.lonely.wolf.mini.spring.v1.MyDispatcherServlet defaultConfig application.properties myDispatcherServlet /*
basePackages=com.lonely.wolf.mini.spring3、創(chuàng)建一些相關(guān)的注解類(lèi):
package com.lonely.wolf.mini.spring.annotation; import java.lang.annotation.*; @Target({ElementType.FIELD}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface WolfAutowired { String value() default ""; } package com.lonely.wolf.mini.spring.annotation; import java.lang.annotation.*; @Target({ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface WolfController { String value() default ""; } package com.lonely.wolf.mini.spring.annotation; import java.lang.annotation.*; @Target({ElementType.METHOD}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface WolfGetMapping { String value() default ""; } package com.lonely.wolf.mini.spring.annotation; importjava.lang.annotation.*; @Target({ElementType.PARAMETER}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface WolfRequestParam { String value() default ""; } packagecom.lonely.wolf.mini.spring.annotation; importjava.lang.annotation.*; @Target({ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface WolfService { String value() default ""; }4、這個(gè)時(shí)候最核心的邏輯就是 MyDispatcherServlet 類(lèi)了:
package com.lonely.wolf.mini.spring.v1; import com.lonely.wolf.mini.spring.annotation.*; import com.lonely.wolf.mini.spring.v1.config.MyConfig; importorg.apache.commons.lang3.StringUtils; import javax.servlet.ServletConfig; import javax.servlet.ServletException; import javax.servlet.http.HttpServlet; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.lang.annotation.Annotation; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Method; import java.net.URL; importjava.util.*; public class MyDispatcherServlet extends HttpServlet { private MyConfig myConfig = new MyConfig(); private List5、這個(gè) Servlet 相比較于上面的 HelloServlet 多了一個(gè) init 方法,這個(gè)方法中主要做了以下幾件事情:classNameList = new ArrayList (); private Map iocContainerMap = new HashMap<>(); privateMap handlerMappingMap=newHashMap<>(); @Override protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { this.doPost(request,response); } @Override protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { try { this.doDispatch(request, response); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } private void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception{ String requestUrl = this.formatUrl(request.getRequestURI()); HandlerMapping handlerMapping = handlerMappingMap.get(requestUrl); if (null == handlerMapping){ response.getWriter().write("404 Not Found"); return; } //獲取方法中的參數(shù)類(lèi)型 Class>[] paramTypeArr = handlerMapping.getMethod().getParameterTypes(); Object[]paramArr=newObject[paramTypeArr.length]; for (int i=0;i clazz = paramTypeArr[i]; //參數(shù)只考慮三種類(lèi)型,其他不考慮 if (clazz == HttpServletRequest.class){ paramArr[i] = request; }else if (clazz == HttpServletResponse.class){ paramArr[i] = response; } else if (clazz == String.class){ Map methodParam = handlerMapping.getMethodParams(); paramArr[i] = request.getParameter(methodParam.get(i)); }else{ System.out.println("暫不支持的參數(shù)類(lèi)型"); } } //反射調(diào)用controller方法 handlerMapping.getMethod().invoke(handlerMapping.getTarget(), paramArr); } private String formatUrl(String requestUrl) { requestUrl = requestUrl.replaceAll("/+","/"); if (requestUrl.lastIndexOf("/") == requestUrl.length() -1){ requestUrl = requestUrl.substring(0,requestUrl.length() -1); } return requestUrl; } @Override public void init(ServletConfig config) throws ServletException { //1.加載配置文件 try { doLoadConfig(config.getInitParameter("defaultConfig")); } catch (Exception e) { System.out.println("加載配置文件失敗"); return; } //2.根據(jù)獲取到的掃描路徑進(jìn)行掃描 doScanPacakge(myConfig.getBasePackages()); //3.將掃描到的類(lèi)進(jìn)行初始化,并存放到IOC容器 doInitializedClass(); //4.依賴(lài)注入 doDependencyInjection() System.out.println("DispatchServlet Init End..." ); } private void doDependencyInjection() { if (iocContainerMap.size() == 0){ return; } //循環(huán)IOC容器中的類(lèi) Iterator >iterator=iocContainerMap.entrySet().iterator(); while (iterator.hasNext()){ Map.Entry entry = iterator.next(); Class> clazz = entry.getValue().getClass(); Field[]fields=clazz.getDeclaredFields(); //屬性注入 for (Field field : fields){ //如果屬性有WolfAutowired注解則注入值(暫時(shí)不考慮其他注解) if (field.isAnnotationPresent(WolfAutowired.class)){ String value = toLowerFirstLetterCase(field.getType().getSimpleName());//默認(rèn)bean的value為類(lèi)名首字母小寫(xiě) if (field.getType().isAnnotationPresent(WolfService.class)){ WolfService wolfService = field.getType().getAnnotation(WolfService.class); value = wolfService.value(); } field.setAccessible(true); try { Object target = iocContainerMap.get(beanName); if (null == target){ System.out.println(clazz.getName() + "required bean:" + beanName + ",but we not found it"); } field.set(entry.getValue(),iocContainerMap.get(beanName));//初始化對(duì)象,后面注入 } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } } } //初始化HanderMapping String requestUrl = ""; //獲取Controller類(lèi)上的請(qǐng)求路徑 if (clazz.isAnnotationPresent(WolfController.class)){ requestUrl = clazz.getAnnotation(WolfController.class).value(); } //循環(huán)類(lèi)中的方法,獲取方法上的路徑 Method[] methods = clazz.getMethods(); for (Method method : methods){ //假設(shè)只有WolfGetMapping這一種注解 if(!method.isAnnotationPresent(WolfGetMapping.class)){ continue; } WolfGetMapping wolfGetMapping = method.getDeclaredAnnotation(WolfGetMapping.class); requestUrl=requestUrl+"/"+wolfGetMapping.value();//拼成完成的請(qǐng)求路徑 //不考慮正則匹配路徑/xx/* 的情況,只考慮完全匹配的情況 if (handlerMappingMap.containsKey(requestUrl)){ System.out.println("重復(fù)路徑"); continue; } Annotation[][]annotationArr=method.getParameterAnnotations();//獲取方法中參數(shù)的注解 Map methodParam = new HashMap<>();//存儲(chǔ)參數(shù)的順序和參數(shù)名 retryParam: for (int i=0;i { try { Field field = myConfig.getClass().getDeclaredField((String)k); field.setAccessible(true); field.set(myConfig,v); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); System.out.println("初始化配置類(lèi)失敗"); return; } }); } }
初始化配置文件,拿到配置文件中配置的參數(shù)信息(對(duì)應(yīng)方法:doLoadConfig)。
拿到第 1 步加載出來(lái)的配置文件,獲取到需要掃描的包路徑,然后將包路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)換成實(shí)際的磁盤(pán)路徑,并開(kāi)始遍歷磁盤(pán)路徑下的所有 class 文件,最終經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換之后得到掃描路徑下的所有類(lèi)的全限定類(lèi)型,存儲(chǔ)到全局變量 classNameList 中(對(duì)應(yīng)方法:doScanPacakge)。
根據(jù)第 2 步中得到的全局變量 classNameList 中的類(lèi)通過(guò)反射進(jìn)行初始化(需要注意的是只會(huì)初始化加了指定注解的類(lèi))并將得到的對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)到全局變量 iocContainerMap 中(即傳說(shuō)中的 IOC 容器),其中 key 值為注解中的 value 屬性,如 value 屬性為空,則默認(rèn)取首字母小寫(xiě)的類(lèi)名作為 key 值進(jìn)行存儲(chǔ)(對(duì)應(yīng)方法:doInitializedClass)。
這一步比較關(guān)鍵,需要對(duì) IOC 容器中的所有類(lèi)的屬性進(jìn)行賦值并且需要對(duì) Controller 中的請(qǐng)求路徑進(jìn)行映射存儲(chǔ),為了確保最后能順利調(diào)用 Controller 中的方法,還需要將方法的參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ) 。對(duì)屬性進(jìn)行映射時(shí)只會(huì)對(duì)加了注解的屬性進(jìn)行映射,映射時(shí)會(huì)從 IOC 容器中取出第 3 步中已經(jīng)初始化的實(shí)例對(duì)象進(jìn)行賦值,最后將請(qǐng)求路徑和 Controller 中方法的映射關(guān)系存入變量 handlerMappingMap,key 值為請(qǐng)求路徑,value 為方法的相關(guān)信息 (對(duì)應(yīng)方法:doDependencyInjection)。
6、存儲(chǔ)請(qǐng)求路徑和方法的映射關(guān)系時(shí),需要用到 HandlerMapping 類(lèi)來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ):
packagecom.lonely.wolf.mini.spring.v1; import java.lang.reflect.Method; importjava.util.Map; //省略了getter/setter方法 public class HandlerMapping { private String requestUrl; private Object target;//保存方法對(duì)應(yīng)的實(shí)例 private Method method;//保存映射的方法 private Map7、初始化完成之后,因?yàn)閿r截了 /* ,所以調(diào)用任意接口都會(huì)進(jìn)入 MyDispatcherServlet ,而且最終都會(huì)執(zhí)行方法 doDispatch,執(zhí)行這個(gè)方法時(shí)會(huì)拿到請(qǐng)求的路徑,然后和全局變量 handlerMappingMap 進(jìn)行匹配,匹配不上則返回 404,匹配的上則取出必要的參數(shù)進(jìn)行賦值,最后通過(guò)反射調(diào)用到 Controller 中的相關(guān)方法。 8、新建一個(gè) HelloController 和 HelloService 來(lái)進(jìn)行測(cè)試:methodParams;//記錄方法參數(shù) }
packagecom.lonely.wolf.mini.spring.controller; import com.lonely.wolf.mini.spring.annotation.WolfAutowired; import com.lonely.wolf.mini.spring.annotation.WolfController; import com.lonely.wolf.mini.spring.annotation.WolfGetMapping; import com.lonely.wolf.mini.spring.annotation.WolfRequestParam; importcom.lonely.wolf.mini.spring.service.HelloService; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import java.io.IOException; @WolfController public class HelloController { @WolfAutowired privateHelloServicehelloService; @WolfGetMapping("/hello") public void query(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response, @WolfRequestParam("name") String name) throws IOException { response.setContentType("text/html;charset=utf-8"); response.getWriter().write("Hello:" + name); } } packagecom.lonely.wolf.mini.spring.service; importcom.lonely.wolf.mini.spring.annotation.WolfService; @WolfService(value = "hello_service")//為了演示能否正常取value屬性 public class HelloService { }9、輸入測(cè)試路徑:http://localhost:8080////hello?name=雙子孤狼, 進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)可以正常輸出:Hello:雙子孤狼。 上面這個(gè)例子只是一個(gè)簡(jiǎn)單的演示,通過(guò)這個(gè)例子只是希望在沒(méi)有任何框架的情況下,我們也能知道如何完成一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。例子中很多細(xì)節(jié)都沒(méi)有進(jìn)行處理,僅僅只是為了體驗(yàn)一下 Spring 的核心思想,并了解 Spring 到底幫助我們做了什么,實(shí)際上 Spring 能幫我們做的事情遠(yuǎn)比這個(gè)例子中多得多,Spring 體系龐大,設(shè)計(jì)優(yōu)雅,經(jīng)過(guò)了多年的迭代優(yōu)化,是一款非常值得研究的框架。 # 總結(jié) 本文從介紹 Spring 核心功能開(kāi)始入手,從如何利用 Spring 完成一個(gè)應(yīng)用開(kāi)發(fā),講述到假如沒(méi)有 Spring 我們?cè)撊绾位?Servlet 進(jìn)行開(kāi)發(fā),最后再通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子體驗(yàn)了 Spring 的核心思想。
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原文標(biāo)題:不用 Spring 居然連最基本的接口都不會(huì)寫(xiě)了!
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