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設計一個可拔插的 IOC 容器

前言

磨了許久,藉助最近的一次通宵上線 cicada 終於更新了 v2.0.0 版本。

之所以大的版本號變為 2,確實是向下不相容了;主要表現為:

  • 修復了幾個反饋的 bug
  • 靈活的路由方式。
  • 可拔插的 IOC 容器選擇。

其中重點是後面兩個。

新的路由方式

先來看第一個:路由方式的更新。

在之前的版本想要寫一個介面必須的實現一個 WorkAction;而且最麻煩的是一個實現類只能做一個介面。

因此也有朋友給我提過這個 issue

於是改進後的使用方式如下:

是否有點似曾相識的感覺?。

如上圖所示,不需要實現某個特定的介面;只需要使用不同的註解即可。

同時也支援自定義 pojo, cicada

會在呼叫過程中對引數進行例項化。

拿這個 getUser 介面為例,當這樣請求時這些引數就會被封裝進 DemoReq 中.

同時得到響應:

{"message":"hello =zhangsan"}

實現過程也挺簡單,大家檢視原始碼便會發現;這裡貼一點比較核心的步驟。

  • 掃描所有使用 @CicadaAction 註解的類。
  • 掃描所有使用 @CicadaRoute 註解的方法。
  • 將他們的對映關係存入 Map 中。
  • 請求時根據 URLMap 中查詢這個關係。
  • 反射構建引數及方法呼叫。

掃描類以及寫入對映關係

請求時查詢對映關係

反射呼叫這些方法

是否需要 IOC 容器

上面那幾個步驟其實我都是一把梭寫完的,但當我寫到執行具體方法時感覺有點意思

了。

大家都知道反射呼叫方法有兩個重要的引數:

  • obj 方法執行的例項。
  • args.. 自然是方法的引數。

我第一次寫的時候是這樣的:

method.invoke(method.getDeclaringClass().newInstance(), object);

然後一測試,也沒問題。

當我寫完之後 review 程式碼時發現不對:這樣這裡每次都會建立一個新的例項,而且反射呼叫 newInstance() 效率也不高。

這時我不自覺的想到了 Spring 中 IOC 容器,和這裡場景也非常的類似。

在應用初始化時將所有的介面例項化並儲存到 bean 容器中,當需要使用時只需要從容器中獲取即可。

這樣只是會在啟動時做很多載入工作,但造福後代啊。

可拔插的 IOC 容器

於是我打算自己實現一個這樣的 bean 容器。

但在實現之前又想到一個 feature:

不如把實現 bean 容器的方案交給使用者選擇,可以選擇使用 bean 容器,也可以就用之前的每次都建立新的例項,就像 Spring 中的 prototype 作用域一樣。

甚至可以自定義容器實現,比如將 bean 存放到資料庫、Redis 都行;當然一般人也不會這麼幹。

SPI 的機制也有點類似。

要實現上述的需求大致需要以下步驟:

  • 一個通用的介面,包含了註冊容器、從容器中獲取例項等方法。
  • BeanManager 類,由它來管理具體使用哪種 IOC 容器。

所以首先定義了一個介面;CicadaBeanFactory:

包含了註冊和獲取例項的介面。

同時分別有兩個不同的容器實現方案。

預設實現;CicadaDefaultBean

也就是文中說道的,每次都會建立例項;由於這種方式其實根本就沒有 bean 容器,所以也不存在註冊了。

接下來是真正的 IOC 容器;CicadaIoc

它將所有的例項都存放在一個 Map 中。

當然也少不了剛才提到的 CicadaBeanManager,它會在應用啟動的時候將所有的例項註冊到 bean 容器中。

重點是圖中標紅的部分:

  • 需要根據使用者的選擇例項化 CicadaBeanFactory 介面。
  • 將所有的例項註冊到 CicadaBeanFactory 介面中。

同時也提供了一個獲取例項的方法:

就是直接呼叫 CicadaBeanFactory 介面的方法。

然後在上文提到的反射呼叫方法處就變為:

bean 容器中獲取例項了;獲取的過程可以是每次都建立一個新的物件,也可以是直接從容器中獲取例項。這點對於這裡的呼叫者來說並不關心

所以這也實現了標題所說的:可拔插

為了實現這個目的,我將 CicadaIoc 的實現單獨放到一個模組中,以 jar 包的形式提供實現。

所以如果你想要使用 IOC 容器的方式獲取例項時只需要在你的應用中額外加入這個 jar 包即可。

<dependency>
    <groupId>top.crossoverjie.opensource</groupId>
    <artifactId>cicada-ioc</artifactId>
    <version>2.0.0</version>
</dependency>

如果不使用則是預設的 CicadaDefaultBean 實現,也就是每次都會建立物件。

這樣有個好處:

當你自己想實現一個 IOC 容器時;只需要實現 cicada 提供的 CicadaBeanFactory 介面,並在你的應用中只加入你的 jar 包即可。

其餘所有的程式碼都不需要改變,便可隨意切換不的容器。

當然我是推薦大家使用 IOC 容器的(其實就是單例),犧牲一點應用啟動時間帶來後續效能的提升是值得的。

總結

cicada 的大坑填的差不多了,後續也會做一些小功能的迭代。

還沒有關注的朋友趕緊關注一波:

PS:雖然沒有仔細分析 Spring IOC 的實現,但相信看完此篇的朋友應該對 Spring IOC 以及 SpringMVC 會有一些自己的理解。

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