Spring做为Java企业级应用的开源开发框架，早已成为Java后端开发事实上的行业标准，无数的公司选择Spring作为基础的开发框架。

使用Spring框架的人一定都听过Spring的IoC(控制反转) 、DI(依赖注入)这两个概念，对于初学Spring的人来说，总觉得IoC 、DI这两个概念是模糊不清的；对于耳熟能详的spring容器又感到模糊抽象，理解不深。本文笔者就用数百行代码模拟一个简易的spring容器和spring mvc框架，揭秘spring底层运作的核心逻辑。

spring web项目启动的时候，会在实现tomcat的listener、filter、servlet的类中完成spring容器相关的初始化工作。

于是我们也一样，先创建一个web项目。项目目录结构如图1所示：

图1 项目目录结构图

开发spring web项目时，我们需要在web.xml中写一堆配置，为了与spring web项目一直，我们维持一样的写法，下面是项目的web.xml源码。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="2.5"  xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee  http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">  <servlet><servlet-name>myspringmvc</servlet-name><servlet-class>com.nanshan.myspringmvc.MyDispatcherServlet</servlet-class><init-param><param-name>contextConfigLocation</param-name><param-value>application.properties</param-value></init-param><load-on-startup>1</load-on-startup></servlet><servlet-mapping><servlet-name>myspringmvc</servlet-name><url-pattern>/*</url-pattern></servlet-mapping>
</web-app>

只要做过spring web项目开发的伙伴，相信对web.xml各部分再熟悉不过了。为了开发简单，在application.properties配置文件中定义了一个配置项：scanPackages=com.nanshan.myspringmvc，表示项目从这个目录扫描bean，然后注入到容器中。

接下来，我们就要开始写代码了。首先我们定义几个spring最常用的注解。

• @MyService对应spring的@Service；

• @MyAutowired对应spring的@Autowired；

• @MyController对应spring的@Controller；

• @MyRequestMapping对应spring的@RequestMapping；

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface MyService {String value()default "";
}

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.FIELD)
public @interface MyAutowired {String value()default "";
}

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface MyController {String value() default "";
}

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
public @interface MyRequestMapping {String value() default "";
}

下面就是最核心的，spring项目的启动初始化了，我们这里主要是在servlet启动的时候初始化的。

定义一个MyDispatcherServlet继承自HttpServlet，模拟spring中的DispatcherServlet，接着在MyDispatcherServlet的init方法中初始化所有的工作。

init初始化方法中，主要做了这几件事：

1. 加载配置文件；

2. 扫描包下的类；

3. 初始化IOC容器，把相关的类注入相关的实例；

4. 自动注入bean；

5. 初始化spring mvc的handingmapping；

@Override
public void init(ServletConfig config) throws ServletException {super.init(config);// 1 加载配置文件loadConfig(config.getInitParameter("contextConfigLocation"));// 2 扫描相关的类scanPackages((String)contextConfig.getProperty("scanPackages"));// 3 初始化IOC容器，把相关的类注入相关的实例createInstances();// 4 自动注入autowiredInstance();// 5 初始化handingMapping()initHandleMapping();System.out.println("myspringmvc init");

第一步加载配置，主要是读取application.properties中的配置，contextConfig是一个Properties对象。

private void loadConfig(String contextConfigLocation) {InputStream is = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(contextConfigLocation);try {contextConfig.load(is);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {try {if (is != null) {is.close();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

第二步，扫描scanPackages配置路径下的类，找到添加了@MyService，@MyController注解的类。

private void scanPackages(String scanPackages) {URL url = this.getClass().getClassLoader().getResource("/" + scanPackages.replaceAll("\\.", "/"));File classPath = new File(url.getFile());for (File file : classPath.listFiles()) {if (file.isDirectory()) {scanPackages(scanPackages + "." + file.getName());} else {if (!file.getName().endsWith(".class")) {continue;}String className = scanPackages + "." + file.getName().replaceAll(".class", "");classNames.add(className);}}
}

第三步，初始化IOC容器，把相关的类注入相关的实例，也就是把第二步扫描出来的类实例化，放到容器中。

其实所谓的容器就是一个map，key为bean名字value为实例的map。

private void createInstances() {if (classNames.isEmpty()) {return;}try {for (String className : classNames) {Class<?> clazz = Class.forName(className);if (clazz.isAnnotationPresent(MyController.class)) {String beanName = toLowerFirstCase(clazz.getSimpleName());Object instance = clazz.newInstance();ioc.put(beanName, instance);} else if (clazz.isAnnotationPresent(MyService.class)) {String beanName = toLowerFirstCase(clazz.getSimpleName());MyService service = clazz.getAnnotation(MyService.class);if (!"".equals(service.value().trim())) {beanName = service.value();}Object instance = clazz.newInstance();ioc.put(beanName, instance);} else {continue;}}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}
}

第四步，把实例化完的实例，注入到bean中。其实也很简单，就是根据bean的名字，到IOC容器（map）中找到对应的实例，set到bean中就可以了。

private void autowiredInstance() {if (ioc.isEmpty()) {return;}for (Map.Entry<String, Object> entry : ioc.entrySet()) {Field[] fields = entry.getValue().getClass().getDeclaredFields();for (Field field : fields) {if (!field.isAnnotationPresent(MyAutowired.class)) {continue;}MyAutowired autowired = field.getAnnotation(MyAutowired.class);String beanNmae = autowired.value();if ("".equals(beanNmae)) {beanNmae = field.getName();}field.setAccessible(true);try {field.set(entry.getValue(), ioc.get(beanNmae));} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}
}

第五步，完成spring mvc容器相关的工作。我们这里主要是给@MyController注解的类中的@MyRequestMapping找到对应的url对应的处理method。

private void initHandleMapping() {if (ioc.isEmpty()) {return;}for (Map.Entry<String, Object> entry : ioc.entrySet()) {Class<?> clazz = entry.getValue().getClass();if (!clazz.isAnnotationPresent(MyController.class)) {continue;}String bastUrl = "";if (clazz.isAnnotationPresent(MyRequestMapping.class)) {MyRequestMapping requestMapping = clazz.getAnnotation(MyRequestMapping.class);bastUrl = requestMapping.value();}Method[] methods = clazz.getMethods();for (Method method : methods) {if (!method.isAnnotationPresent(MyRequestMapping.class)) {continue;}MyRequestMapping myRequestMapping = method.getAnnotation(MyRequestMapping.class);String url = ("/" + bastUrl + "/" + myRequestMapping.value()).replaceAll("/+", "/");handingMapping.put(url, method);System.out.println("mapped: " + url + ", " + method);}}
}

完成了IOC和spring mvc的初始化工作后，spring最核心的工作就做完了。接下来，我们就可以写一个service和controller测试下。

@MyRequestMapping("/test")
@MyController
public class QueryController {@MyAutowiredprivate Car car;@MyRequestMapping("/query")public void query(HttpServletRequest request, HttpServletResponse respones, String name) {car.print();}
}

@MyService
public class Car {public void print() {System.out.println("this is a car");}
}

最后，在tomcat中启动程序，请求controller中的地址，测试下程序是否正常运行。

启动tomcat的过程中，有如下打印日志，说明完成了初始化。

我们在浏览器中请求：

http://localhost:8080/myspringmvc_war/test/query?name=1234

看到有如下输出，说明我们的建议spring IOC容器和spring mvc框架生效了。

总结：

本文只是用一个简单的demo讲解spring IOC和spring mvc的核心原理，能让它跑起来，许多细节没有处理，不过也不是本文重点。spring框架远比这个demo复杂很多很多，想要更深入的了解spring框架的更多细节，还需要精读它的源码。