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SpringBoot实现使用反射模拟IOC和getBean

福牛 4月 03, 2023 36 0

IOC就是spring的核心思想之一：控制反转。这里不再赘述，看我的文章即可了解：

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<指针碰撞涉及到当指针调动频繁时为了避免出现脏读，采取本地线程分配缓冲TLAB的优先分配情况>）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。

注意：java堆是否规整是由垃圾收集器的能力决定的，是否带有空间压缩整理的能力。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：

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

我们先看看这几个方法的作用：

  1.      public static Constructor<?> getConstructor(Object dataType) {
  2.          Class<?> typeClass = dataType.getClass();
  3.          try {
  4.              Constructor<?> constructor = typeClass.getConstructor();
  5.              constructor.setAccessible(true);
  6.              return constructor;
  7.          } catch (NoSuchMethodException e) {
  8.              e.printStackTrace();
  9.              return null;
  10.          }
  11.      }

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）

  1. public static void fillValueToNewInstance(Object dataType, Map<String, Object> initialMap) throws Exception {
  2.          constructor = getConstructor(dataType);
  3.          Class<?> typeClass = dataType.getClass();
  4.          Field[] declaredFields = typeClass.getDeclaredFields();
  5.          Iterator<Field> fieldIterator = Arrays.stream(declaredFields).iterator();
  6.          newInstance = constructor.newInstance();
  7.          while (fieldIterator.hasNext()) {
  8.              Field field = fieldIterator.next();
  9.              field.setAccessible(true);
  10.              if (initialMap != null)
  11.                  field.set(newInstance, initialMap.get(field.getName()));
  12.          }
  13.      }

获取属性并填充属性值，这里也顺带着将属性给进去了。

  1.      public static Method[] getMethodArray(Object dataType) {
  2.          return dataType.getClass().getDeclaredMethods();
  3.      }

获取一切方法组成方法数组。

  1.      public static void fillMethodMap(Object dataType) {
  2.          methodMap = new HashMap<>();
  3.          Method[] methodArray = getMethodArray(dataType);
  4.          Iterator<Method> iterator = Arrays.stream(methodArray).iterator();
  5.          while (iterator.hasNext()) {
  6.              Method method = iterator.next();
  7.              method.setAccessible(true);
  8.              methodMap.put(method.getName(), method);
  9.          }
  10.      }

将方法存到方法集合中去存储。

  1.      public static Object useMethod(String methodName, @Nullable Object… parameters) throws Exception {
  2.          return methodMap.get(methodName).invoke(newInstance, parameters);
  3.      }

使用方法要通过名称。

  1.      @SneakyThrows
  2.      public static Object getBean(Object dataType, Map<String, Object> parameterMap) {
  3.          fillValueToNewInstance(dataType, parameterMap);
  4.          fillMethodMap(dataType);
  5.          return newInstance;
  6.      }

getBean方法。

  1.      public static void main(String[] args) throws Exception {
  2.          Map<String,Object> map = new HashMap<>();
  3.          map.put(“name”,“xu”);
  4.          map.put(“age”,Integer.valueOf(18));
  5.          map.put(“sex”,‘女’);
  6.          Person bean = (Person) getBean(new Person(), map);
  7.          System.out.println(bean.toString());
  8.          System.out.println(useMethod(“toString”));
  9.      }

测试方法。类型信息如下：

  1. class Person {
  2.      private String name;
  3.      private Integer age;
  4.      private Character sex;
  5.      //无参构造绝对不能少
  6.      public Person() {
  7.      }
  8.      @Override
  9.      public String toString() {
  10.          return “Person{“ +
  11.                  “name='” + name + ‘\” +
  12.                  “, age=” + age +
  13.                  “, sex=” + sex +
  14.                  ‘}’;
  15.      }
  16. }

测试结果如下：

-1

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

到此这篇关于SpringBoot实现使用反射模拟IOC和getBean的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot反射模拟IOC与getBean内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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