SpringIOC实现原理

转自：https://segmentfault.com/a/1190000009139271
控制反转（Inversion ofControl，缩写为IoC）
简单来说就是当自己需要一个对象的时候不需要自己手动去new一个，而是由其他容器来帮你提供；Spring里面就是IOC容器。
例如：
在Spring里面经常需要在Service这个装配一个Dao，一般是使用@Autowired注解：类似如下

public Class ServiceImpl{
    @Autowired
     Dao dao;
    
    public void getData(){
        dao.getData();
    }
在这里未初始化Dao直接使用是会报出空指针异常的，那么在Spring里面的做法就是通过反射来将需要的类帮你加载进来。

下面是一个例子模拟了Spring的DI和IOC
首先写两个注解模拟Spring的注解：

Entity注解代表的是Spring的@Service
@Target(ElementType.TYPE) // 类
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Entity {
}

代表的是Spring里面的@Autowrid
@Target(ElementType.FIELD) //描述方法的
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 仅运行时保留
public @interface Resources {
}
当注解建立完成之后再建立两个类：
Rain类代表的是需要从其他地方获取天气数据（数据库或者服务器）

public class Rain {
    public void rain(){
        System.out.println("正在下雨"); // 为了方便直接写了
    }
}
Weather类代表的是获取到的天气数据

@Entity
public class Weather {
    @Resources
    Rain rain;  // 这里在后面通过反射直接注入rain

    public void weather_rain() {
        rain.rain();
    }
下面是通过反射来直接注入：
首先遍历指定的包名：这一步先省略，
首先是建立一个List模拟Spring的bean容器，即将已经装初始化好的带有Entity注解的类全部初始化

public class Weather_reflec {
    List<Object> objectList ;  // 模拟Spring容器

    public Weather_reflec() {
        objectList= new ArrayList<Object>();
    }
// 在这里其实最好的做法是先找出带有注解的类，判断带有Entity注解再传入。但是为了方便直接省略了
    public  void get_ref(Object object) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        Class<?> clazz =object.getClass();
        if(clazz.isAnnotationPresent(Entity.class)){  //判断是否带有Entity注解
            Field[] fields =clazz.getDeclaredFields();  //获取其变量
            for(Field field :fields){
                if(field.isAnnotationPresent(Resources.class)){  //判断是否需要注入
                    Class<?> rainClass=Class.forName(field.getType().getName(),false,Thread.currentThread().getContextClassLoader());   // 这里先将Rain类加载
                    field.set(object,rainClass.newInstance()); //赋给rain
                    objectList.add(object);   //最后将已将赋值后的Weather保存进容器
                }
            }
        }
    }

    public List<Object> returnList(){
        return objectList;  //返回容器方便以后使用
    }
最后也就是模拟Controller里面直接使用的

public class WeatherPrediction {
    public static void main(String args[]) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
       WeatherPrediction weatherPrediction =new WeatherPrediction();
        Weather weather =(Weather)weatherPrediction.springDo();
        weather.weather_rain();  // 这里如果是普通调用会报空指针异常，而容器却为其将rain这个变量赋值了，所以可以正常输出
    }
    /*
    模拟Spring启动过程，这一步其实可以单独写一个类，这一步是容器该做的，而我们并不需要去管
     */
    public Object springDo() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        Weather_reflec weather_reflec =new Weather_reflec(); // 启动的时候就需要加载的
        Weather weather =new Weather();                     //扫描类注解后new操作然后进行下一步
        weather_reflec.get_ref(weather);                    // 将其类里面的变量进行new操作并放入容器
        Object object =weather_reflec.returnList().get(0);
        return object;
    }


运行后输出：正在下雨
在WeatherPrediction里面并没有对Rain进行一个new操作但是却可以使用，这应该是最简单的一个模拟Spring的IOC例子了，当然Spring的IOC容器比这个强大太多了，比如需要考虑线程安全，以及各种的细节问题