文章目录

**1.简单实现IOC容器**
**2.简单介绍IOC容器**
**3.创建Inject注解**
**4.创建IocContrainer**
**5.初始化IOC容器**
**6.改造原有New对象方式**
- **6.1 DispatchFilter改造后完整代码**
- **6.2 ActionMapper改造后的完整代码**
**7.最终工程目录结构**
**8.测试改造后的项目**
- **8.1 启动tomcat**
- **8.2 在浏览器输入URL**
- **8.3 输出结果**

1.简单实现IOC容器

【思考】

我们都知道创建对象可以通过new方式创建，但是为了降低代码耦合度和提高代码扩展性，我们希望由框架来帮我们管理对象的生命周期和帮我们注入对象，该怎么实现呢？
接下来我们带着以下几个问题去进入下一章教程:

容器什么时候帮我们注入对象?

容器如何去扫描对应的属性并注入?

为什么需要使用IOC容器?

谁去帮我们加载IOC容器?

什么是IOC容器

如何实现IOC容器?

IOC容器需要多少个实例?

2.简单介绍IOC容器

Java程序员都知道：java程序中的每个业务逻辑至少需要两个或以上的对象来协作完成，通常，每个对象在使用他的合作对象时，自己均要使用像new object（）这样的语法来完成合作对象的申请工作。你会发现：对象间的耦合度高了。而IOC的思想是：容器来实现这些相互依赖对象的创建、协调工作。对象只需要关系业务逻辑本身就可以了。从这方面来说，对象如何得到他的协作对象的责任被反转了（IOC、DI）

回顾之前我们事先的DispatchFilter中的doFilter方法

ublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {//filter执行过滤器System.out.println("filter执行");//根据请求找到对应的mapping类ActionMapper actionMapper = new ActionMapper();ActionMapping mapping =actionMapper.findMapping(request);if(mapping!=null){WebExecutor executor = new WebExecutor();//执行用户请求webExecutor.execute(request,response,mapping);}else {//非框架处理部分,继续执行其他环节chain.doFilter(request, response);}}

由上面代码可以看出，dispatchFileter每次接受请求，都会去创建一个ActionMapper和WebExecutor对象，直接使用关键字类new一个对象,这样有什么坏处呢?假如针对不同的请求会有不同的ActionMapper实现类，那么在这里就需要针对每个ActionMapping的实现都得new一个，这样会导致当前模块直接与New的对象耦合了，不利于以后的扩展，而且也违背了Java推荐的面向接口面向抽象编程。

IOC带来的好处?

先从IOC说起，这个概念其实是从我们平常new一个对象的对立面来说的，我们平常使用对象的时候，一般都是直接使用关键字类new一个对象，那这样有什么坏处呢？其实很显然的，使用new那么就表示当前模块已经不知不觉的和new的对象耦合了，而我们通常都是更高层次的抽象模块调用底层的实现模块，这样也就产生了模块依赖于具体的实现，这样与我们Java中提倡的面向接口面向抽象编程是相冲突的，而且这样做也带来系统的模块架构问题。很简单的例子，我们在进行数据库操作的时候，总是业务层调用DAO层，当然我们的DAO一般都是会采用接口开发，这在一定程度上满足了松耦合，使业务逻辑层不依赖于具体的数据库DAO层。但是我们在使用的时候还是会new一个特定数据库的DAO层，这无形中也与特定的数据库绑定了，虽然我们可以使用抽象工厂模式来获取DAO实现类，但除非我们一次性把所有数据库的DAO写出来，否则在进行数据库迁移的时候我们还是得修改DAO工厂类。
那我们使用IOC能达到什么呢？IOC，就是DAO接口的实现不再是业务逻辑层调用工厂类去获取，而是通过容器（比如spring）来自动的为我们的业务层设置DAO的实现类。这样整个过程就反过来，以前是我们业务层主动去获取DAO，而现在是DAO主动被设置到业务逻辑层中来了，这也就是反转控制的由来。通过IOC，我们就可以在不修改任何代码的情况下，无缝的实现数据库的换库迁移，当然前提还是必须得写一个实现特定数据库的DAO。我们把DAO普遍到更多的情况下，那么IOC就为我们带来更大的方便性，比如一个接口的多个实现，我们只需要配置一下就ok了，而不需要再一个个的写工厂来来获取了。这就是IOC为我们带来的模块的松耦合和应用的便利性。
说白了其实就是由我们平常的new转成了使用反射来获取类的实例。

现在相信大家对IOC也有大概了解了，接下来在下一章我们带着问题思考下怎么去设计一个IOC容器：IOC容器怎么用？什么时候用？如何帮我们去创建和注入对象？

根据以往使用框架经验，我们对象注入都是框架去帮我们实现的，我们不需要理会引用的对象是来自哪个实现类，我们只需要声明其接口或者抽象类，调用接口方法即可，由框架去帮我们去负责找到对应的实现类注入。

private ActionMapper actionMapper;private boolean flag;

我们在当前模块声明这样一行代码，框架怎么帮我们找到哪些才是真正想注入的属性呢？很明显，flag这种基本类型并不是我们想要框架帮我们去注入的，我们只是想要ActionMapper的实现类，假如我们没有一个标识去让框架识别，那么框架就会把当前模块所有声明的属性都帮我们去实例化并注入，这并不是我们想要的。那这时候我们可以对需要让框架注入的属性加上一个注解，去告诉框架那些需要框架帮我们管理的。

3.创建Inject注解

我们使用Inject注解去告诉框架哪些属性是可以让其帮我们注入的

【思路】
后面框架会通过扫描所有@Inject标注的属性，然后帮我们去创建和注入对象

/*** Created by liangyh on 2016/11/24.* Email:10856214@163.com*/@Target(ElementType.FIELD)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)public @interface Inject {}

4.创建IocContrainer

IOC容器的主要职责是管理对象生命周期、扫描并注入对象，为了让IOC容器能够找到需要被注入的属性，前面章节我们实现了Inject注解，那么想需要IOC容器帮忙注入的属性，只需要在其上面加上inject注解即可，IOC容器就可以帮我们注入

@Inject
private ActionMapper actionMapper;

接下来我们开始动手去实现一个IOC容器

【思路】

对外提供一个方法去获取容器实例

提供一个注入方法用于注入对象

提供一个加载方法用于加载class与其实例到容器

全局对象的生命周期都交给IOC容器，为了保证所有模块获取的IOC容器都是同一个，因此IOC容器应该只能有一个实例，在这里我们可以使用懒汉模式，等待真正有人调用的时候，才去创建容器实例，并且我们不能让其他模块去实例化这个类，因此我们还需要把构造函数私有化。

/*** Ioc容器* Created by liangyh on 2016/11/24.* Email:10856214@163.com*/public class IocContrainer {private static IocContrainer INSTANCE;private IocContrainer() {}/*** 获取Ioc容器实例（懒汉模式）* @return*/public static synchronized IocContrainer getInstance() {if (null == INSTANCE) {INSTANCE = new IocContrainer();}return INSTANCE;}}

IOC容器需要对所有带有inject注解的属性都进行注入，因为应该对外提供一个injct方法，用于注入对象的。首先会获取当前传入对象的所有声明属性，然后判断它上面有没有Inject注解，如果存在的话，则利用反射对当前属性进行加载并注入到当前传入对象中。因为有些属性可能是使用private进行修饰的，所以我们还需要破解其访问权限，还有一点需要注意的，就是当前对象其属性本身可能也存在需要注入的属性，因为在这里我们还是需要利用递归算法，一层层去注入，直到所有属性及其自身属性都被一起注入。

我们需要声明一个context用于存放对象的字节码及其实例的映射，因为加载对象其实就是把对象存放到内存中

private static Map<Class,Object> context = new HashMap<Class,Object>();

接下来我们实现inject和loadClass方法，用于注入对象和类的加载

public void inject(Object obj) {//获取所有声明属性Field[] fields = obj.getClass().getDeclaredFields();for(Field field : fields){if(field.isAnnotationPresent(Inject.class)){//加载实例Object fieldObj = loadClass(field.getType());//暴力破解属性的访问权限field.setAccessible(true);//对目标对象的属性进行注入try {field.set(obj,fieldObj);} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}}}}/*** 类加载* @param clazz* @return*/private Object loadClass(Class clazz){//创建实例Object obj = context.get(clazz);if(obj!=null){return obj;}try {//创建实例obj = clazz.newInstance();//把实例与其字节码映射存放在内存中context.put(clazz,obj);//继续注入当前对象其属性inject(obj);} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}return obj;}

上面loadClass方法中之所以要先判断context里是否已经存在当前字节码的实例，是为了避免重复创建。loadClass方法里之所以再调用一次inject方法，是为了注入当前传入的属性其自身带有的属性，简单来说就是这个属性本身也是一个对象，该对象自身也有被inject注解标识的属性，因为也需要注入，这里运用了递归思想。

IOC容器完整代码如下：

/*** Ioc容器* Created by liangyh on 2016/11/24.* Email:10856214@163.com*/public class IocContrainer {private static IocContrainer INSTANCE;private static Map<Class,Object> context = new HashMap<Class,Object>();private IocContrainer() {}/*** 获取Ioc容器实例（懒汉模式）* @return*/public static synchronized IocContrainer getInstance() {if (null == INSTANCE) {INSTANCE = new IocContrainer();}return INSTANCE;}public void inject(Object obj) {//获取所有声明属性Field[] fields = obj.getClass().getDeclaredFields();for(Field field : fields){if(field.isAnnotationPresent(Inject.class)){//加载实例Object fieldObj = loadClass(field.getType());//暴力破解属性的访问权限field.setAccessible(true);//对目标对象的属性进行注入try {field.set(obj,fieldObj);} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}}}}/*** 类加载* @param clazz* @return*/private Object loadClass(Class clazz){//创建实例Object obj = context.get(clazz);if(obj!=null){return obj;}try {//创建实例obj = clazz.newInstance();//把实例与其字节码映射存放在内存中context.put(clazz,obj);//继续注入当前对象其属性inject(obj);} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}return obj;}}

5.初始化IOC容器

IOC容器初始化是在项目启动的时候，因此在本教程，IOC容器初始化会放在DispatchFilter的init方法中，当项目启动的时候tomcat就会调用DispatchFilter中的init方法（前面我们已经在web.xml中配置），因此这个时候IOC容器就会被创建，而且会开始对当前filter用到的属性进行注入,DispatchFilter的init方法如下:

public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {//创建IOC容器//为了保证全局只使用一个ioc容器，这里使用单例模式创建对象IocContrainer ioc = IocContrainer.getInstance();//注入属性ioc.inject(this);}

6.改造原有New对象方式

前几章我们用到的DispatchFilter和ActionMapper两个类都是使用New方式把其依赖的模块实例引用进来，在本章我们需要使用我们注解方式，改成通过IOC容器来帮我们实现注解。

1.DispatchFilter依赖ActionMapper和WebExecutor两个类，它改造前引用方式如下：

//根据请求找到对应的mapping类ActionMapper actionMapper = new ActionMapper();
WebExecutor executor = new WebExecutor();

现在我们通过框架来帮我们将这两个类的实例注入，改造后代码如下：

@Injectprivate ActionMapper actionMapper;@Injectprivate WebExecutor webExecutor;

2.ActionMapper依赖WebConfig这个类，改造前引用方式如下：

//从配置文件获取所有规则匹配映射WebConfig webConfig = new WebConfig();

同样，我们通过框架来帮我们将这个类的实例注入，改造后代码如下:

@Injectprivate WebConfig webConfig;

6.1 DispatchFilter改造后完整代码

*** 核心请求分发过滤器* Created by liangyh on 2016/9/21.* Email:10856214@163.com*/public class DispatchFilter implements Filter {@Injectprivate ActionMapper actionMapper;@Injectprivate WebExecutor webExecutor;public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {//创建IOC容器//为了保证全局只使用一个ioc容器，这里使用单例模式创建对象IocContrainer ioc = IocContrainer.getInstance();//注入属性ioc.inject(this);}public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {//filter执行过滤器System.out.println("filter执行");//根据请求找到对应的mapping类//ActionMapper actionMapper = new ActionMapper();ActionMapping mapping =actionMapper.findMapping(request);if(mapping!=null){//WebExecutor executor = new WebExecutor();//执行用户请求webExecutor.execute(request,response,mapping);}else {//非框架处理部分,继续执行其他环节chain.doFilter(request, response);}}public void destroy() {}}

6.2 ActionMapper改造后的完整代码

/*** Created by liangyh on 2016/11/19.* Email:10856214@163.com*/public class ActionMapper {@Injectprivate WebConfig webConfig;public ActionMapping findMapping(ServletRequest request) {ActionMapping actionMapping = new ActionMapping();//把请求实体类型转换成HttpServletRequestHttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;//从请求实体中获取UriString uri = req.getRequestURI();//根据Uri地址截取用户请求的方法名String methodName = uri.substring(req.getContextPath().length() + 1);//从配置文件获取所有规则匹配映射// WebConfig webConfig = new WebConfig();Map<String, Mapping> mappings = webConfig.getMappings();//根据请求方法名找到匹配的映射类Mapping mapping = mappings.get(methodName);//根据通配符查找mappingif (mapping == null) {//遍历所有mappings里的所有keyIterator<String> iter = mappings.keySet().iterator();while (iter.hasNext()) {String matchKey = iter.next();//匹配当前请求方法，如匹配则返回对应的mappingactionMapping = matchMapping(methodName, matchKey, mappings);if (actionMapping != null) {return actionMapping;}}} else {return convertActionMapping(methodName, mapping);}return actionMapping;}/*** 转换ActionMapping** @param methodName* @param mapping*/private ActionMapping convertActionMapping(String methodName, Mapping mapping) {//把mapping转换成对应的actionMapping返回ActionMapping actionMapping = new ActionMapping();actionMapping.setClassName(mapping.getClassName());actionMapping.setMethodName(methodName);actionMapping.setResult(mapping.getResult());return actionMapping;}/*** 匹配映射* <pre>* methodName:helloPersonAction* matchKey: *PersonAction* mapping:new Mapping("com.eshare.action.PersonAction","{1}","SUCCESS.jsp")* </pre>** @param methodName 方法名* @param matchKey 匹配关键字* @param mappings 映射配置* @return*/private ActionMapping matchMapping(String methodName, String matchKey, Map<String, Mapping> mappings) {String regexKey = matchKey;//查看当前关键字是否包含通配符*if (matchKey.contains("*")) {//对通配符替换成正则表达式regexKey = matchKey.replaceAll("\\*", "(\\.\\*)");}//把关键字编译成正则表达式实例Pattern pattern = Pattern.compile(regexKey);Matcher matcher = pattern.matcher(methodName);Mapping mapping;//通过正则表达式与方法名相匹配if (matcher.find()) {//匹配上则通过关键字去查找对应的mappingmapping = mappings.get(matchKey);//框架使用者配置的方法参数名称String configMethod = mapping.getMethodName();//请求实际的处理方法String method;//配置的方法是否有括号,如果存在，则是一个占位符if (configMethod.contains("{")) {//把所有括号去掉configMethod = configMethod.replaceAll("\\{", "").replaceAll("\\}", "");//把数字转换成索引int index = Integer.valueOf(configMethod);//通过matcher的group方法将请求方法与占位符匹配替换method = matcher.group(index);} else {//假如配置方法参数不存在占位符，则直接是最后的执行方法名method = configMethod;}//把解析出来的处理方法名存储到mapping中,替换原来的占位符return convertActionMapping(method, mapping);}return null;}}

7.最终工程目录结构

8.测试改造后的项目

8.1 启动tomcat

8.2 在浏览器输入URL

我的上下文路径是eshare

http://localhost:8080/eshare/sayHelloPersonAction

8.3 输出结果

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