手写实现IOC与AOP

作者: 似海深蓝 | 来源:发表于2020-09-01 23:26 被阅读0次

手写实现IOC与AOP思想

源码参照github：https://github.com/Liuap/MySpring

程序入口:MybatisTest.mapperTest()

1. IOC

在IOC实现时，对beans.xml文件的扫描与将对象放入容器（Map）是自上而下进行，更关键的是先'bean'标签级别，然后再是property级别

先在容器(Map)里放入bean级别的反射对象，然后根据property获取ref所指的对象(map.get(ref))注入(set方法)到父级bean

private static Map<String,Object> map = new HashMap<>();

static {
    // 完成第一步
    InputStream resourceAsStream = BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("beans.xml");
    SAXReader saxReader = new SAXReader();

    try {
        Document document = saxReader.read(resourceAsStream);
        Element rootElement = document.getRootElement();
        //获取所有bean标签的元素形成list
        List<Element> beanList = rootElement.selectNodes("//bean");
        for (Element element : beanList) {
            // id = "userMapper" class = "com.pal.mapper.impl.UserMapperImpl"
            String id = element.attributeValue("id");
            String aClass = element.attributeValue("class");

            //利用反射获取对象
            Class<?> aClass1 = Class.forName(aClass);
            Object instance = aClass1.newInstance();

            // 此时id为小写首字母，为了和set方法的对象对应，instance是根据class反射得到的对象
            map.put(id,instance);
        }

        //实例化完成则检查xml中的依赖关系，将需要的依赖作为参数放入set达到注入
        List<Element> propertyList = rootElement.selectNodes("//property");
        //解析property获取父元素 <property name="UserMapper" ref="UserMapper"/>
        for (Element element : propertyList) { 
            String name = element.attributeValue("name");
            String ref = element.attributeValue("ref");

            //需要被注入的父级bean
            Element parent = element.getParent();
            //根据ID调用父级对象
            String parentId = parent.attributeValue("id");
            Object parentObject = map.get(parentId);
            //反射得到方法数组,然后找到对应name的父对象的set方法，反射调用,参数为对象，从前边够早的对象map获取
            Method[] methods = parentObject.getClass().getMethods();
            for (Method method : methods) {
                //找到set方法
                if (method.getName().equalsIgnoreCase("set"+name)){
                    //这时，反射调用父级bean的set方法，然后从已有bean级别的map中找ref的对象，然后注入父级bean
                    method.invoke(parentObject,map.get(ref));
                }
            }

            map.put(parentId,parentObject);
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
/**
 * 根据id获取对象:注意这里的id要与beans.xml的id对应，大小写敏感
 * @param id
 * @return
 */
public static Object getBean(String id){
    return map.get(id);
}

Beans.xml文件要与BeanFactory和各个类中的set注入方式相对应

<beans>
    <!--id标识对象，class是类的全限定类名-->
    <!--  id和ref必须小写，因为，最开始将id作为map的id来封装容器，然后根据property在对依赖进行注入，此时有map.get(ref)来对注入对象进行检索，大写找不到，就没法更新注入  -->
    <bean id="connectionUtils" class="com.pal.untils.ConnectionUtils"/>

    <bean id="userMapper" class="com.pal.mapper.impl.UserMapperImpl">
        <property name="ConnectionUtils" ref="connectionUtils"/>
    </bean>

    <bean id="userService" class="com.pal.service.impl.UserServiceImpl">
        <!-- name用来定位set方法，ref为真正的引用，即set方法的参数 -->
        <property name="UserMapper" ref="userMapper"/>
    </bean>

    <bean id="transactionManager" class="com.pal.untils.TransactionManager">
        <property name="ConnectionUtils" ref="connectionUtils"/>
    </bean>

    <bean id="proxyFactory" class="com.pal.factory.ProxyFactory">
        <property name="TransactionManager" ref="transactionManager"/>
    </bean>
</beans>

/**
 * 注入方式
 */
public class TransactionManager {

    private ConnectionUtils connectionUtils;

    public void setConnectionUtils(ConnectionUtils connectionUtils) {
        this.connectionUtils = connectionUtils;
    }
  // 单例模式相对跟耦合
//    private TransactionManager(){
//
//        }
//        private static TransactionManager transactionManager = new TransactionManager();
//
//        public static TransactionManager getInstance(){
//            return transactionManager;
//        }
 ...
}

因为反射会实例化成员变量（未验证），所以要注入的对象不能在一级bean类中使用非方法体里直接使用，

/**
 *    这个类正常是不需要的，只是为了做不想再写一次mybatis底层才这么写
 */
public class UserMapperImpl implements UserMapper{

    private ConnectionUtils connectionUtils;

    public void setConnectionUtils(ConnectionUtils connectionUtils) {
        this.connectionUtils = connectionUtils;
    }

    //反射获取对象时，会实例化类中对象，由于UserMapperImpl是bean级别引用，所以此时ConnectionUtils还没注入，直接用就报错
//    InputStream resourceAsStream;
//
//    {
//        try {
//            resourceAsStream = Resources.getResourceAsStream("sqlMapConfig.xml");
//        } catch (IOException e) {
//            e.printStackTrace();
//        }
//    }
//
//    /**
//     * 构建sqlSessionFactory时可以设置连接，以此控制事务
//     */
//    SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(resourceAsStream);
//    SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(connectionUtils.getCurrentThreadConn());
//    UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);

    @Override
    public List<User> queryAll() {
      // 方法体里不会报错
        InputStream resourceAsStream = null;
        try {
            resourceAsStream = Resources.getResourceAsStream("sqlMapConfig.xml");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(resourceAsStream);
        SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(connectionUtils.getCurrentThreadConn());
        UserMapper mapper = sqlSession.getMapper(UserMapper.class);

        List<User> users = mapper.queryAll();
        return users;
    }

...


}

2. AOP

核心思想：动态代理（JDK或Cglib）

以Service层实现事务控制为例，不改变原有业务代码的情况下实现横切增强

事务问题，两次update之间出现异常或者线程切换时，前一次如果默认提交事务，后一次未执行就会造成数据不一致

//这样写会有事务问题
userMapper.update(fromUser,fromUserBalance-money);
// int i = 1/0;
userMapper.update(toUser,toUserBalance+money);

先使线程绑定Connection，本方法内的所有事务都由一个Connection完成

// 存储当前线程的连接
private ThreadLocal<Connection> threadLocal = new ThreadLocal<>();

/**
 * 以下用mybatis获取连接仅为方便，逻辑上是不该这么写的
 */
InputStream resourceAsStream;
{
    try {
        resourceAsStream = Resources.getResourceAsStream("sqlMapConfig.xml");
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(resourceAsStream);
SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();

/**
 * 从当前线程获取连接
 * Mapper使用 SqlSession sqlSession = sqlSessionFactory.openSession(connectionUtils.getCurrentThreadConn());
 */
public Connection getCurrentThreadConn() {
    /**
     * 判断当前线程中是否已经绑定连接，如果没有绑定，需要从连接池获取一个连接绑定到当前线程
     */
    Connection connection = threadLocal.get();
    if(connection == null) {
        // 从连接池拿连接并绑定到线程
        connection = sqlSession.getConnection();
        // 绑定到当前线程
        threadLocal.set(connection);
    }
    return connection;
}

常规事务控制写法：这样多个业务方法就有很多冗余代码

try{
  //关闭自动提交事务
    connectionUtils.getCurrentThreadConn().setAutoCommit(false);
    //业务代码，增、改、删
    ...
    //提交
    connectionUtils.getCurrentThreadConn().commit();
} catch (Exception throwables) {
  //出错：回滚
  connectionUtils.getCurrentThreadConn().rollback();
  throw throwables;
}

使用动态代理实现横切增强（方法执行前后增强）

/**
 * Jdk动态代理
 * @param obj  委托对象
 * @return   代理对象
 */
public Object getJdkProxy(Object obj) {
    // 获取代理对象
    return  Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj.getClass().getInterfaces(),
            new InvocationHandler() {
                @Override
                //真正在执行的时候，service.transfer("Tim","Bob",100); proxy = service,method = transfer
                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                    Object result = null;
                    try {
                        transactionManager.beginTransaction();
                      
                        result = method.invoke(obj, args);
                      
                        transactionManager.commit();
                    } catch (Exception throwables) {
                        transactionManager.rollback();
                        throw throwables;
                    }
                    return result;
                }
            });
}

/**
 * 使用cglib动态代理生成代理对象,不需要对象的接口
 * @param obj 委托对象
 * @return
 */
public Object getCglibProxy(Object obj) {
    return  Enhancer.create(obj.getClass(), new MethodInterceptor() {
        @Override
        // 参数：代理对象的引用、动态执行的方法、参数、方法封装 
        public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
            Object result = null;
            try {
                transactionManager.beginTransaction();
                result = method.invoke(obj, objects);
                transactionManager.commit();
            } catch (Exception throwables) {
                transactionManager.rollback();
                throw throwables;
            }
            return result;
        }
    });
}

手写实现IOC与AOP

手写实现IOC与AOP思想

1. IOC

2. AOP

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