2 手写实现SpringMVC，第二节：自定义注解及反射赋值

还是回到最终要实现的效果。

可以发现，这里面使用了大量的自定义注解，并且还有autuwire的属性也需要被赋值（Spring的IOC功能）。

先来创建自定义注解

注意，根据不同的注解使用的范围来定义@Target，譬如Controller，Service能注解到类，RequestMapping能注解到类和方法，AutoWired只能注解到属性。

Autowired

/**
 * Created by wuwf on 17/6/27.
 */
@Target({ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Autowired {
    String value() default "";
}

Controller

import java.lang.annotation.*;

/**
 * Created by wuwf on 17/6/27.
 */
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Controller {

    String value() default "";
}

RequestMapping

import java.lang.annotation.*;

/**
 * Created by wuwf on 17/6/27.
 */
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface RequestMapping {
    String value() default "";
}

RequestParam

import java.lang.annotation.*;

/**
 * Created by wuwf on 17/6/27.
 */
@Target({ElementType.PARAMETER})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface RequestParam {
    String value() default "";

    boolean required() default true;
}

Service

import java.lang.annotation.*;

/**
 * Created by admin on 17/6/27.
 */
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Service {
    String value() default "";
}

创建基本功能类

添加2个最简单的Service和实现类，模拟查询和修改。
ModifyService

public interface ModifyService {

    String add(String name, String addr);
    String remove(Integer id);
}

QueryService

public interface QueryService {
    String search(String name);
}

ModifyServiceImpl

import com.tianyalei.mvc.annotation.Service;
import com.tianyalei.mvc.service.ModifyService;

/**
 * Created by wuwf on 17/6/27.
 */
@Service
public class ModifyServiceImpl implements ModifyService {
    @Override
    public String add(String name, String addr) {
        return "invoke add name = " + name + " addr = " + addr;
    }

    @Override
    public String remove(Integer id) {
        return "remove id = " + id;
    }
}

QueryServiceImpl

package com.tianyalei.mvc.service.impl;

import com.tianyalei.mvc.annotation.Service;
import com.tianyalei.mvc.service.QueryService;

/**
 * Created by admin on 17/6/27.
 */
@Service("myQueryService")
public class QueryServiceImpl implements QueryService {
    @Override
    public String search(String name) {
        return "invoke search name = " + name;
    }
}

WebController

package com.tianyalei.mvc.controller;

import com.tianyalei.mvc.annotation.Autowired;
import com.tianyalei.mvc.annotation.Controller;
import com.tianyalei.mvc.annotation.RequestMapping;
import com.tianyalei.mvc.annotation.RequestParam;
import com.tianyalei.mvc.service.ModifyService;
import com.tianyalei.mvc.service.QueryService;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

/**
 * Created by wuwf on 17/6/28.
 */
@Controller
@RequestMapping("/web")
public class WebController {
    @Autowired("myQueryService")
    private QueryService queryService;
    @Autowired
    private ModifyService modifyService;

    @RequestMapping("/search")
    public void search(@RequestParam("name") String name, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        String result = queryService.search(name);
        out(response, result);
    }

    @RequestMapping("/add")
    public void add(@RequestParam("name") String name,
                    @RequestParam("addr") String addr,
                    HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        String result = modifyService.add(name, addr);
        out(response, result);
    }

    @RequestMapping("/remove")
    public void remove(@RequestParam("name") Integer id,
                       HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        String result = modifyService.remove(id);
        out(response, result);
    }

    private void out(HttpServletResponse response, String str) {
        try {
            response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
            response.getWriter().print(str);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

至此，项目的基本结构就是这样了。下面需要做的就是正文了，如何让上面的注解生效，如何让请求根据地址进到对应的方法。

扫描项目类，并实例化参数

这一步的目的是得到一个类名和类实例的映射对象，如 "webController"->WebController的实例，"searchService"->SearchServiceImpl的实例，类似于Spring的BeanFactory，将对应的实例赋给对应的beanName。譬如，searchService在Controller中被定义了，它并不需要去做new这个对象的处理，而是由我们主动注入进去。前提就是我们需要保存一个beanName->bean对象的映射关系。这种处理就是ioc，也就是早期在spring配置文件application.xml经常配的bean id="XXX" class="XXX".

下面来看怎么实例化参数。

思路就是扫描目录下所有需要被我们的山寨Spring托管的类，并将其实例化，然后保存映射关系。在Spring里就是所有标注了@Component注解的类，需要被托管。我们这里就只处理@Controller和@Service注解的类，然后实例化。

扫描所有需要被映射的类

修改一下web.xml，指定我们需要扫描的包。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"
         version="3.1">

    <servlet>
        <servlet-name>dispatchServlet</servlet-name>
        <servlet-class>com.tianyalei.mvc.DispatcherServlet</servlet-class>
        <init-param>
            <param-name>scanPackage</param-name>
            <param-value>com.tianyalei.mvc</param-value>
        </init-param>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>dispatchServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </servlet-mapping>

</web-app>

这里添加了一个init-param，属性名为scanPackage（可任意起名），value为包名。

然后在DispatcherServlet的init方法中，接收并处理。

package com.tianyalei.mvc;

import com.tianyalei.mvc.annotation.Controller;
import com.tianyalei.mvc.annotation.Service;

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.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * Created by wuwf on 17/6/28.
 * 入口Sevlet
 */
public class DispatcherServlet extends HttpServlet {
    private List<String> classNames = new ArrayList<>();

    @Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        System.out.println("我是初始化方法");
        scanPackage(config.getInitParameter("scanPackage"));
        System.out.println(classNames);
    }

    /**
     * 扫描包下的所有类
     */
    private void scanPackage(String pkgName) {
        //获取指定的包的实际路径url，将com.tianyalei.mvc变成目录结构com/tianyalei/mvc
        URL url = getClass().getClassLoader().getResource("/" + pkgName.replaceAll("\\.", "/"));
        //转化成file对象
        File dir = new File(url.getFile());
        //递归查询所有的class文件
        for (File file : dir.listFiles()) {
            //如果是目录，就递归目录的下一层，如com.tianyalei.mvc.controller
            if (file.isDirectory()) {
                scanPackage(pkgName + "." + file.getName());
            } else {
                //如果是class文件，并且是需要被spring托管的
                if (!file.getName().endsWith(".class")) {
                    continue;
                }
                //举例，className = com.tianyalei.mvc.controller.WebController
                String className = pkgName + "." + file.getName().replace(".class", "");
                //判断是否被Controller或者Service注解了，如果没注解，那么我们就不管它，譬如annotation包和DispatcherServlet类我们就不处理
                try {
                    Class<?> clazz = Class.forName(className);
                    if (clazz.isAnnotationPresent(Controller.class) || clazz.isAnnotationPresent(Service.class)) {
                        classNames.add(className);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        doPost(req, resp);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        out(resp, "请求到我啦");
    }

    private void out(HttpServletResponse response, String str) {
        try {
            response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
            response.getWriter().print(str);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

这里定义了一个scanPackage的方法，是用于递归处理web.xml定义的需要被扫描的包下的所有等待被接管的类。我们将所有需要被托管的类，保存到一个list中。供下一步实例化时使用。

写完后，执行看一下被扫描的托管类：

这样就取到了所有被Controller和Service标注的类了。

实例化bean

我们取到了所有被托管的类，下一步就是要实例化这些类了，也就是像Spring的ioc一样，按规则给bean注入实例值。

像如果在任何地方定义webController，那么我们就默认给他赋值为WebController的实例，定义了modifyService，那么就默认给它注入ModifyServiceImpl的实例。倘若用户自定义了beanName，那么就给beanName注入值，如果不定义，就走上面默认的。如果在ModifyServiceImpl上写了@Service("abc")，那么我们就保存一个"abc"->ModifyServiceImpl的映射，如果没有定义，就保存一个"modifyService"->ModifyServiceImpl的映射。

保存映射的目的是在将来给AutoWired注解的属性注入值时，好根据beanName来判断该注入什么实例。

添加一个map保存beanName和实例的映射。

private Map<String, Object> instanceMapping = new HashMap<>();

添加doInstance

@Override
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        System.out.println("我是初始化方法");
        scanPackage(config.getInitParameter("scanPackage"));

        doInstance();

        System.out.println(instanceMapping);
    }

/**
     * 实例化
     */
    private void doInstance() {
        if (classNames.size() == 0) {
            return;
        }
        //遍历所有的被托管的类，并且实例化
        for (String className : classNames) {
            try {
                Class<?> clazz = Class.forName(className);
                //如果是Controller
                if (clazz.isAnnotationPresent(Controller.class)) {
                    //举例：webController -> new WebController
                    instanceMapping.put(lowerFirstChar(clazz.getSimpleName()), clazz.newInstance());
                } else if (clazz.isAnnotationPresent(Service.class)) {
                    //获取注解上的值
                    Service service = clazz.getAnnotation(Service.class);
                    //举例：QueryServiceImpl上的@Service("myQueryService")
                    String value = service.value();
                    //如果有值，就以该值为key
                    if (!"".equals(value.trim())) {
                        instanceMapping.put(value.trim(), clazz.newInstance());
                    } else {//没值时就用接口的名字首字母小写
                        //获取它的接口
                        Class[] inters = clazz.getInterfaces();
                        //此处简单处理了，假定ServiceImpl只实现了一个接口
                        for (Class c : inters) {
                            //举例 modifyService->new ModifyServiceImpl（）
                            instanceMapping.put(lowerFirstChar(c.getSimpleName()), clazz.newInstance());
                            break;
                        }
                    }
                }

            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

private String lowerFirstChar(String className) {
        char[] chars = className.toCharArray();
        chars[0] += 32;
        return String.valueOf(chars);
    }

重新启动执行，来看看映射的结果：

可以看到，已经按照我们的规则保存好了beanName和实例之间的映射关系了。

下一步就是处理AutoWired了，真正的ioc赋值。请看下一篇。