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SpringBoot如何实现使用反射模拟IOC和getBean

王林
王林转载
2023-05-30 09:25:121060浏览

spring基础思想IOC

其次就是java的反射,反射机制是spring的重要实现核心,今天我看spring的三级缓存解决循坏引用的问题时,发现一个bean的生命周期与java对象的产生流程具备高度相似性,接着我就去重温了一下bean的创建流程,发现一个bean实例从无到有经历的过程非常有意思,spring用极其优雅的代码实现了用反射和各种map数据结构实现了bean的流水线式生产,非常优雅,于是我就尝试用反射写一个逆向生成实例对象的小玩意。

那么前置需要了解一个对象生成的过程:

我将对象的创建过程总结为:

检查常量池是否存在该对象的符号引用并确定是否经过类加载过程,都没有则进行类加载过程。

为新生对象分配内存(两种方式:指针碰撞和空闲列表32213da6c1a5e9a587d2ecf630fd70f2)并将除对象头外的其他内存空间赋值W为0。

设置对象头。

对象的初始化,这个就是执行你的构造方法的过程,给你需要的字段赋值你想要定义的值。

补充一下其中的细节:为新生对象分配内存过程中,首先一个对象在类加载完成后它所需要的内存大小是完全确定的,分配内存的过程实际上就是在java堆里划分一块等大的内存给它,但是该怎么划分呢?如果java堆的内存布局是严格的顺序分配,即一边是使用过的,一边是空闲的,那么就会采取指针碰撞的方式分配内存,所谓的指针在空闲区与使用区的分界线处,收到内存需求时,指针向后移动直到移动所覆盖的长度等于java对象所需要的内存大小时停止并进行分配。但如果java堆的内存布局是碎片化的不连续的呢?我们就只能维护一个列表,这个列表记录了所有java堆空闲区的大小与位置信息,分配时只需要查找最适合新生对象的区域分配即可。

垃圾收集器的能力和是否能够进行空间压缩整理决定了Java堆是否规整。当我们采用的收集器是Serial与Parnew时是用指针碰撞的方式分配的,当采用的是CMS垃圾收集器的时候,则是需要使用麻烦的空闲区表分配。

这里我们着重的去关注属性与方法的填充即可:一个对象的灵魂就是它的属性与方法:

整个工具用到的核心属性:

    private static volatile Constructor<?> constructor;
    private static volatile Object newInstance;
    private static volatile Map<String, Method> methodMap;

我们先看看这几个方法的作用:

  public static Constructor<?> getConstructor(Object dataType) {
        Class<?> typeClass = dataType.getClass();
        try {
            Constructor<?> constructor = typeClass.getConstructor();
            constructor.setAccessible(true);
            return constructor;
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

获取类型的构造器,注意这可是无参构造,如果你没有无参构造那么很有可能报错,因为我们也不知道它有多少属性对吧?(时刻记住咱们是逆向!!!不知道这个类型里有什么!!!一切都是反射带来的信息)

public static void fillValueToNewInstance(Object dataType, Map<String, Object> initialMap) throws Exception {
        constructor = getConstructor(dataType);
        Class<?> typeClass = dataType.getClass();
        Field[] declaredFields = typeClass.getDeclaredFields();
        Iterator<Field> fieldIterator = Arrays.stream(declaredFields).iterator();
        newInstance = constructor.newInstance();
        while (fieldIterator.hasNext()) {
            Field field = fieldIterator.next();
            field.setAccessible(true);
            if (initialMap != null)
                field.set(newInstance, initialMap.get(field.getName()));
        }
    }

获取属性并填充属性值,这里也顺带着将属性给进去了。

 public static Method[] getMethodArray(Object dataType) {
        return dataType.getClass().getDeclaredMethods();
    }

获取一切方法组成方法数组。

  public static void fillMethodMap(Object dataType) {
        methodMap = new HashMap<>();
        Method[] methodArray = getMethodArray(dataType);
        Iterator<Method> iterator = Arrays.stream(methodArray).iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Method method = iterator.next();
            method.setAccessible(true);
            methodMap.put(method.getName(), method);
        }
    }

将方法存到方法集合中去存储。

 public static Object useMethod(String methodName, @Nullable Object... parameters) throws Exception {
        return methodMap.get(methodName).invoke(newInstance, parameters);
    }

使用方法要通过名称。

    @SneakyThrows
    public static Object getBean(Object dataType, Map<String, Object> parameterMap) {
        fillValueToNewInstance(dataType, parameterMap);
        fillMethodMap(dataType);
        return newInstance;
    }

getBean方法。

  public static void main(String[] args) throws Exception {
        Map<String,Object> map = new HashMap<>();
        map.put("name","xu");
        map.put("age",Integer.valueOf(18));
        map.put("sex",&#39;女&#39;);
        Person bean = (Person) getBean(new Person(), map);
        System.out.println(bean.toString());
        System.out.println(useMethod("toString"));
    }

测试方法。类型信息如下:

class Person {
    private String name;
    private Integer age;
    private Character sex;
    //无参构造绝对不能少
    public Person() {
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name=&#39;" + name + &#39;\&#39;&#39; +
                ", age=" + age +
                ", sex=" + sex +
                &#39;}&#39;;
    }
}

测试结果如下:

SpringBoot如何实现使用反射模拟IOC和getBean

这里我们可没有用Person person = new Person();的方式实例化对象,用反射实现了对象的实例化。

里面用到关于反射的方法我列下来:

getDeclaredFields 获取域属性对象

getName 获取属性名称

getType 获取属性类型的字节码文件

setAccessible(true) 设置暴力破解,获取对私有属性的使用

getDeclaredMethods 获取全部方法数组

getClass 获取字节码文件

getConstructor 获取无参构造器

以上是SpringBoot如何实现使用反射模拟IOC和getBean的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

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