Spring IOC、DI、AOP原理和实现

（1）Spring IOC原理

  IOC的意思是控件反转也就是由容器控制程序之间的关系，把控件权交给了外部容器，之前的写法，由程序代码直接操控，而现在控制权由应用代码中转到了外部容器，控制权的转移是所谓反转。网上有一个很形象的比喻：

我们是如何找女朋友的？常见的情况是，我们到处去看哪里有长得漂亮身材又好的mm，然后打听她们的兴趣爱好、qq号、电话号、ip号、iq号………，想办法认识她们，
投其所好送其所要，然后嘿嘿……这个过程是复杂深奥的，我们必须自己设计和面对每个环节。传统的程序开发也是如此，在一个对象中，如果要使用另外的对象，
就必须得到它（自己new一个，或者从JNDI中查询一个），使用完之后还要将对象销毁（比如Connection等），对象始终会和其他的接口或类藕合起来。
  那么IoC是如何做的呢？有点像通过婚介找女朋友，在我和女朋友之间引入了一个第三者：婚姻介绍所。婚介管理了很多男男女女的资料，我可以向婚介提出一个列表，
告诉它我想找个什么样的女朋友，比如长得像李嘉欣，身材像林熙雷，唱歌像周杰伦，速度像卡洛斯，技术像齐达内之类的，然后婚介就会按照我们的要求，提供一个mm，
我们只需要去和她谈恋爱、结婚就行了。简单明了，如果婚介给我们的人选不符合要求，我们就会抛出异常。整个过程不再由我自己控制，而是有婚介这样一个类似容器的
机构来控制。Spring所倡导的开发方式就是如此，所有的类都会在spring容器中登记，告诉spring你是个什么东西，你需要什么东西，然后spring会在系统运行到适当的时候，
把你要的东西主动给你，同时也把你交给其他需要你的东西。所有的类的创建、销毁都由 spring来控制，也就是说控制对象生存周期的不再是引用它的对象，
而是spring。对于某个具体的对象而言，以前是它控制其他对象，现在是所有对象都被spring控制，所以这叫控制反转。

 （2）DI（Dependency Injection，依赖注入）
        IoC的一个重点是在系统运行中，动态的向某个对象提供它所需要的其他对象。这一点是通过DI（Dependency Injection，
依赖注入）来实现的。比如对象A需要操作数据库，以前我们总是要在A中自己编写代码来获得一个Connection对象，有了
spring我们就只需要告诉spring，A中需要一个Connection，至于这个Connection怎么构造，何时构造，A不需要知道。
在系统运行时，spring会在适当的时候制造一个Connection，然后像打针一样，注射到A当中，这样就完成了对各个对象之间关系
的控制。A需要依赖 Connection才能正常运行，而这个Connection是由spring注入到A中的，依赖注入的名字就这么来的。

下面来模拟下IOC和DI的实现原理。
项目的结构图如下：
1、首先定义DAO接口和接口的实现类


[java] view plaincopy



package com.dao;
public interface PersonDAO {
public void save();
}



[java] view plaincopy



package com.dao.impl;
import com.dao.PersonDAO;
public class PersonDaoImpl implements PersonDAO {
@Override
public void save() {
System.out.println("保存");
}
}


2、创建一个Junit测试类


[java] view plaincopy



package com.test;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import com.dao.PersonDAO;
import com.myUtil.MyClassPathXmlApplicationContext;
import com.service.PersonService;
public class PersonTest {
@Test
public void instanceSpring1(){
/**
*
* spring 的实现
*/
//IOC
ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
PersonDAO pd = (PersonDAO) ac.getBean("personDAO");
pd.save();
//DI
PersonService ps = (PersonService) ac.getBean("personService");
ps.save();
}
@Test
public void instanceSpring2(){
/**
* 我的实现
*
*/
MyClassPathXmlApplicationContext mac = new MyClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
PersonDAO mpd = (PersonDAO) mac.getBean("personDAO");
mpd.save();
//DI
PersonService ps = (PersonService) mac.getBean("personService");
ps.save();
}
}


方法instanceSpring1为Spring中的实现用到ClassPathXmlApplicationContext类，要实现IOC的原理要定义自己
的MyClassPathXmlApplicationContext首先读出beans.xml中的配置信息，通过反射机制实现bean,最后注入所需要的
bean。


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package com.myUtil;
import java.beans.Introspector;
import java.beans.PropertyDescriptor;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;
public class MyClassPathXmlApplicationContext {
// xml所有的属性
private ArrayList<BeanDefinition> beanDefinitions = new ArrayList<BeanDefinition>();
// xml中所有的bean
private Map<String, Object> sigletons = new HashMap<String, Object>();
public MyClassPathXmlApplicationContext(String file) {
readXml(file);
instanceBeans();
instanceObject();
}
/**
* 注入
*/
private void instanceObject() {
for (BeanDefinition beanDefinition : beanDefinitions) {
//判断有没有注入属性
if (beanDefinition.getProperty() != null) {
Object bean = sigletons.get(beanDefinition.getId());
if (bean != null) {
try {
//得到被注入bean的所有的属性
PropertyDescriptor[] ps = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass()).getPropertyDescriptors();
//得到所有的注入bean属性
for(PropertyDefinition propertyDefinition:beanDefinition.getProperty()){
for(PropertyDescriptor propertyDescriptor:ps){
if(propertyDescriptor.getName().equals(propertyDefinition.getName())){
Method setter = propertyDescriptor.getWriteMethod();//获取set方法
if(setter!=null){
setter.setAccessible(true);//得到private权限
//注入属性
setter.invoke(bean, sigletons.get(propertyDefinition.getRef()));
}
break;
}
}
}
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
/**
* 实例所有的bean
*/
private void instanceBeans() {
for (int i = 0; i < beanDefinitions.size(); i++) {
BeanDefinition bd = beanDefinitions.get(i);
try {
try {
if (bd.getClassName() != null
&& !bd.getClassName().equals(""))
sigletons.put(bd.getId(), Class.forName(
bd.getClassName()).newInstance());
} catch (InstantiationException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 读xml
*
* @param file
*/
private void readXml(String file) {
try {
SAXReader reader = new SAXReader(); // 使用SAX方式解析XML
URL xmlPath = this.getClass().getClassLoader().getResource(file);
Document doc = reader.read(xmlPath);
Element root = doc.getRootElement(); // 取得根节点
List<Element> beans = root.elements();
for (Element element : beans) {
String id = element.attributeValue("id");// id;
String clazz = element.attributeValue("class");
BeanDefinition bd = new BeanDefinition(id, clazz);
// 读取子元素
if (element.hasContent()) {
List<Element> propertys = element.elements();
for (Element property : propertys) {
String name = property.attributeValue("name");
String ref = property.attributeValue("ref");
PropertyDefinition pd = new PropertyDefinition(name,
ref);
bd.getProperty().add(pd);
}
}
beanDefinitions.add(bd);
}
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
}
/**
* 通过名字得到bean
*
* @param str
* @return
*/
public Object getBean(String str) {
return sigletons.get(str);
}
}


读取所的bean实体


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package com.myUtil;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class BeanDefinition {
private String id;
private String className;
private List<PropertyDefinition> property = new ArrayList<PropertyDefinition>();
public BeanDefinition(String id, String className) {
super();
this.id = id;
this.className = className;
}
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
public String getClassName() {
return className;
}
public void setClassName(String className) {
this.className = className;
}
public List<PropertyDefinition> getProperty() {
return property;
}
public void setProperty(List<PropertyDefinition> property) {
this.property = property;
}
}


注入属性实体


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package com.myUtil;
public class PropertyDefinition {
private String name;
private String ref;
public PropertyDefinition(String name, String ref) {
this.name = name;
this.ref = ref;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getRef() {
return ref;
}
public void setRef(String ref) {
this.ref = ref;
}
}


业务接口和实现类


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package com.service;
public interface PersonService {
public void save();
}



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package com.service.impl;
import com.dao.PersonDAO;
import com.service.PersonService;
public class PersonServiceImpl implements PersonService{
private PersonDAO pdo;
public PersonDAO getPdo() {
return pdo;
}
public void setPdo(PersonDAO pdo) {
this.pdo = pdo;
}
@Override
public void save() {
pdo.save();
}
}


beans.xml配置


[java] view plaincopy



<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd">
<bean id="personDAO" class="com.dao.impl.PersonDaoImpl"></bean>
<bean id="personService" class="com.service.impl.PersonServiceImpl">
<property name="pdo" ref="personDAO"></property>
</bean>
</beans>



(3)AOP面向切面
AOP是OOP的延续，是（Aspect Oriented Programming）的缩写，意思是面向切面编程。要理解AOP首先得弄明白代理的概念。对于代理看下点击打开链接这篇文章。
AOP（Aspect Orient Programming），作为面向对象编程的一种补充，广泛应用于处理一些具有横切性质的系统级服务，如事务管理、安全检查、缓存、对象池管理等。 AOP 实现的关键就在于 AOP 框架自动创建的 AOP 代理，AOP 代理则可分为静态代理和动态代理两大类，其中静态代理是指使用 AOP 框架提供的命令进行编译，从而在编译阶段就可生成 AOP 代理类，因此也称为编译时增强；而动态代理则在运行时借助于 JDK 动态代理、CGLIB 等在内存中"临时"生成 AOP 动态代理类，因此也被称为运行时增强。
知道这些其他的就是些配置了。
简单的实现annotations和xml对AOP的实现。
首先看下目录结构
MyInterceptor、MyInterceptor2分别是以annotations和xml定义的切面类



[java] view
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package com.service;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
@Aspect
public class MyInterceptor {
@Pointcut("execution (* com.serviceImpl.PersonServiceImpl.*(..))")
private void myMethod(){};
@Before("myMethod()")
public void doAccessCheck(){
System.out.println("before");
}
}





[java] view
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package com.service;
public class MyInterceptor2 {
public void doAccessCheck(){
System.out.println("before");
}
}

业务和接口



[java] view
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package com.service;
public interface PersonService {
public void save(String name);
public void update(String name);
}





[java] view
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package com.serviceImpl;
import com.service.PersonService;
public class PersonServiceImpl implements PersonService {
@Override
public void save(String name) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("保存");
}
@Override
public void update(String name) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("修改");
}
}

简单做个方法前通知,其他的都一样。



[java] view
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-2.5.xsd">
<aop:aspectj-autoproxy/>
<bean id="personServiceImpl" class="com.serviceImpl.PersonServiceImpl"></bean>
<bean id="personInterceptor" class="com.service.MyInterceptor2"></bean>
<aop:config>
<aop:aspect id="asp" ref="personInterceptor">
<aop:pointcut id="myCut" expression="execution (* com.serviceImpl.PersonServiceImpl.*(..))"/>
<aop:before pointcut-ref="myCut" method="doAccessCheck"/>
</aop:aspect>
</aop:config>
</beans>

测试类



[java] view
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package com.test;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import com.service.PersonService;
public class AopTest {
@Test
public void interceptorTest(){
ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
PersonService ps = (PersonService) ac.getBean("personServiceImpl");
ps.save("aa");
}
}