随着 Spring 的崛起以及其功能的完善,现在可能绝大部分项目的开发都是使用 Spring(全家桶) 来进行开发,Spring也确实和其名字一样,是开发者的春天,Spring 解放了程序员的双手,而等到 SpringBoot出来之后配置文件大大减少,更是进一步解放了程序员的双手,但是也正是因为Spring家族产品的强大,使得我们习惯了面向 Spring 开发,那么假如有一天没有了 Spring,是不是感觉心里一空,可能一下子连最基本的接口都不会写了,尤其是没有接触过Servlet编程的朋友。因为加入没有了 Spring 等框架,那么我们就需要利用最原生的 Servlet 来自己实现接口路径的映射,对象也需要自己进行管理。
# Spring 能帮我们做什么
Spring 是为解决企业级应用开发的复杂性而设计的一款框架,Spring 的设计理念就是:简化开发。
在 Spring 框架中,一切对象都是 bean,所以其通过面向 bean 编程(BOP),结合其核心思想依赖注入(DI)和面向切面((AOP)编程,Spring 实现了其伟大的简化开发的设计理念。
# 控制反转(IOC)
IOC 全称为:Inversion of Control。控制反转的基本概念是:不用创建对象,但是需要描述创建对象的方式。
简单的说我们本来在代码中创建一个对象是通过 new 关键字,而使用了 Spring 之后,我们不在需要自己去 new 一个对象了,而是直接通过容器里面去取出来,再将其自动注入到我们需要的对象之中,即:依赖注入。
也就说创建对象的控制权不在我们程序员手上了,全部交由 Spring 进行管理,程序要只需要注入就可以了,所以才称之为控制反转
# 依赖注入(DI) 依赖注入(Dependency Injection,DI)就是 Spring 为了实现控制反转的一种实现方式,所有有时候我们也将控制反转直接称之为依赖注入。
# 面向切面编程(AOP) AOP 全称为:Aspect Oriented Programming。AOP是一种编程思想,其核心构造是方面(切面),即将那些影响多个类的公共行为封装到可重用的模块中,而使原本的模块内只需关注自身的个性化行为。
AOP 编程的常用场景有:Authentication(权限认证)、Auto Caching(自动缓存处理)、Error Handling(统一错误处理)、Debugging(调试信息输出)、Logging(日志记录)、Transactions(事务处理)等。
# 利用 Spring 来完成 Hello World 最原生的 Spring 需要较多的配置文件,而 SpringBoot 省略了许多配置,相比较于原始的 Spring 又简化了不少,在这里我们就以 SpringBoot 为例来完成一个简单的接口开发。
1、新建一个 maven 项目,pom 文件中引入依赖(省略了少部分属性):
2、新建一个 HelloController 类: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、最后新建一个 SpringBoot 启动类:
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、现在就可以输入测试路径:http://localhost:8080/hello/demo?name=双子孤狼 进行测试,正常输出:Hello:双子孤狼。 我们可以看到,利用 SpringBoot 来完成一个简单的应用开发非常简单,可以不需要任何配置完成一个简单的应用,这是因为 SpringBoot 内部已经做好了约定(约定优于配置思想),包括容器 Tomcat 都被默认集成,所以我们不需要任何配置文件就可以完成一个简单的 demo 应用。 # 假如没有了 Spring 通过上面的例子我们可以发现,利用 Spring 来完成一个 Hello World 非常简单,但是假如没有了 Spring,我们又该如何完成这样的一个 Hello World 接口呢? # 基于 Servlet 开发 在还没有框架之前,编程式基于原始的 Servlet 进行开发,下面我们就基于原生的 Servlet 来完成一个简单的接口调用。 1、pom 文件引入依赖,需要注意的是,package 属性要设置成 war 包,为了节省篇幅,这里没有列出 pom 完整的信息:
2、在 src/main 下面新建文件夹 webapp/WEB-INF,然后在 WEB-INF 下面新建一个 web.xml 文件:war javax.servlet servlet-api 2.4 org.apache.commons commons-lang3 3.7 com.alibaba fastjson 1.2.72
这里面定义了 selvlet 和 servlet-mapping 两个标签,这两个标签必须一一对应,上面的标签定义了 servlet 的位置,而下面的 servlet-mapping 文件定义了路径的映射,这两个标签通过 servlet-name 标签对应。 3、新建一个 HelloServlet 类继承 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接口编写,一般需要实现GET和POST方法,其他方法可以视具体情况选择性继承 */ 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、执行 maven 打包命令,确认成功打包成 war 包:
5、RUN-->Edit Configurations,然后点击左上角的 + 号,新建一个 Tomcat Server,如果是第一次配置,默认没有 Tomcat Server 选项,需要点击底部的 xx more items...:
6、点击右边的 Deployment,然后按照下图依次点击,最后在弹框内找到上面打包好的 war 包文件:
7、选中之后,需要注意的是,下面 Application Context 默认会带上 war 包名,为了方便,我们需要把它删掉,即不用上下文路径,只保留一个根路径 / (当然上下文也可以保留,但是每次请求都要带上这一部分), 再选择 Apply,点击 OK,即可完成部署:
8、最后我们在浏览器输入请求路径http://localhost:8080/hello?name=双子孤狼,即可得到返回:Hello:双子孤狼。 上面我们就完成了一个简单的 基于Servlet 的接口开发,可以看到,配置非常麻烦,每增加一个 Servlet 都需要增加对应的配置,所以才会有许多框架的出现来帮我们简化开发,比如原来很流行的 Struts2 框架,当然现在除了一些比较老的项目,一般我们都很少使用,而更多的是选择 Spring 框架来进行开发。 # 模仿 Spring Spring 的源码体系非常庞大,大部分人对其源码都敬而远之。确实,Spring 毕竟经过了这么多年的迭代,功能丰富,项目庞大,不是一下子就能看懂的。虽然 Spring 难以理解,但是其最核心的思想仍然是我们上面介绍的几点,接下来就基于 Spring 最核心的部分来模拟,自己动手实现一个超级迷你版本的 Spring(此版本并不包含 AOP 功能)。 1、pom 依赖和上面保持不变,然后 web.xml 作如下改变,这里会拦截所有的接口 /*,然后多配置了一个参数,这个参数其实也是为了更形象的模拟 Spring:
2、在 respurces 下面新建一个配置文件 application.properties,用来定义扫描的基本路径:myDispatcherServlet com.lonely.wolf.mini.spring.v1.MyDispatcherServlet defaultConfig application.properties myDispatcherServlet /*
basePackages=com.lonely.wolf.mini.spring3、创建一些相关的注解类:
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、这个时候最核心的逻辑就是 MyDispatcherServlet 类了:
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、这个 Servlet 相比较于上面的 HelloServlet 多了一个 init 方法,这个方法中主要做了以下几件事情: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; } //获取方法中的参数类型 Class>[] paramTypeArr = handlerMapping.getMethod().getParameterTypes(); Object[]paramArr=newObject[paramTypeArr.length]; for (int i=0;i clazz = paramTypeArr[i]; //参数只考虑三种类型,其他不考虑 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("暂不支持的参数类型"); } } //反射调用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.加载配置文件 try { doLoadConfig(config.getInitParameter("defaultConfig")); } catch (Exception e) { System.out.println("加载配置文件失败"); return; } //2.根据获取到的扫描路径进行扫描 doScanPacakge(myConfig.getBasePackages()); //3.将扫描到的类进行初始化,并存放到IOC容器 doInitializedClass(); //4.依赖注入 doDependencyInjection() System.out.println("DispatchServlet Init End..." ); } private void doDependencyInjection() { if (iocContainerMap.size() == 0){ return; } //循环IOC容器中的类 Iterator >iterator=iocContainerMap.entrySet().iterator(); while (iterator.hasNext()){ Map.Entry entry = iterator.next(); Class> clazz = entry.getValue().getClass(); Field[]fields=clazz.getDeclaredFields(); //属性注入 for (Field field : fields){ //如果属性有WolfAutowired注解则注入值(暂时不考虑其他注解) if (field.isAnnotationPresent(WolfAutowired.class)){ String value = toLowerFirstLetterCase(field.getType().getSimpleName());//默认bean的value为类名首字母小写 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));//初始化对象,后面注入 } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } } } //初始化HanderMapping String requestUrl = ""; //获取Controller类上的请求路径 if (clazz.isAnnotationPresent(WolfController.class)){ requestUrl = clazz.getAnnotation(WolfController.class).value(); } //循环类中的方法,获取方法上的路径 Method[] methods = clazz.getMethods(); for (Method method : methods){ //假设只有WolfGetMapping这一种注解 if(!method.isAnnotationPresent(WolfGetMapping.class)){ continue; } WolfGetMapping wolfGetMapping = method.getDeclaredAnnotation(WolfGetMapping.class); requestUrl=requestUrl+"/"+wolfGetMapping.value();//拼成完成的请求路径 //不考虑正则匹配路径/xx/* 的情况,只考虑完全匹配的情况 if (handlerMappingMap.containsKey(requestUrl)){ System.out.println("重复路径"); continue; } Annotation[][]annotationArr=method.getParameterAnnotations();//获取方法中参数的注解 Map methodParam = new HashMap<>();//存储参数的顺序和参数名 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("初始化配置类失败"); return; } }); } }
初始化配置文件,拿到配置文件中配置的参数信息(对应方法:doLoadConfig)。
拿到第 1 步加载出来的配置文件,获取到需要扫描的包路径,然后将包路径进行转换成实际的磁盘路径,并开始遍历磁盘路径下的所有 class 文件,最终经过转换之后得到扫描路径下的所有类的全限定类型,存储到全局变量 classNameList 中(对应方法:doScanPacakge)。
根据第 2 步中得到的全局变量 classNameList 中的类通过反射进行初始化(需要注意的是只会初始化加了指定注解的类)并将得到的对应关系存储到全局变量 iocContainerMap 中(即传说中的 IOC 容器),其中 key 值为注解中的 value 属性,如 value 属性为空,则默认取首字母小写的类名作为 key 值进行存储(对应方法:doInitializedClass)。
这一步比较关键,需要对 IOC 容器中的所有类的属性进行赋值并且需要对 Controller 中的请求路径进行映射存储,为了确保最后能顺利调用 Controller 中的方法,还需要将方法的参数进行存储 。对属性进行映射时只会对加了注解的属性进行映射,映射时会从 IOC 容器中取出第 3 步中已经初始化的实例对象进行赋值,最后将请求路径和 Controller 中方法的映射关系存入变量 handlerMappingMap,key 值为请求路径,value 为方法的相关信息 (对应方法:doDependencyInjection)。
6、存储请求路径和方法的映射关系时,需要用到 HandlerMapping 类来进行存储:
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;//保存方法对应的实例 private Method method;//保存映射的方法 private Map7、初始化完成之后,因为拦截了 /* ,所以调用任意接口都会进入 MyDispatcherServlet ,而且最终都会执行方法 doDispatch,执行这个方法时会拿到请求的路径,然后和全局变量 handlerMappingMap 进行匹配,匹配不上则返回 404,匹配的上则取出必要的参数进行赋值,最后通过反射调用到 Controller 中的相关方法。 8、新建一个 HelloController 和 HelloService 来进行测试:methodParams;//记录方法参数 }
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")//为了演示能否正常取value属性 public class HelloService { }9、输入测试路径:http://localhost:8080////hello?name=双子孤狼, 进行测试发现可以正常输出:Hello:双子孤狼。 上面这个例子只是一个简单的演示,通过这个例子只是希望在没有任何框架的情况下,我们也能知道如何完成一个简单的应用开发。例子中很多细节都没有进行处理,仅仅只是为了体验一下 Spring 的核心思想,并了解 Spring 到底帮助我们做了什么,实际上 Spring 能帮我们做的事情远比这个例子中多得多,Spring 体系庞大,设计优雅,经过了多年的迭代优化,是一款非常值得研究的框架。 # 总结 本文从介绍 Spring 核心功能开始入手,从如何利用 Spring 完成一个应用开发,讲述到假如没有 Spring 我们该如何基于 Servlet 进行开发,最后再通过一个简单的例子体验了 Spring 的核心思想。
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原文标题:不用 Spring 居然连最基本的接口都不会写了!
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