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SpringBoot如何实现使用反射模拟IOC和getBean

更新时间：2023-11-09

前言

在Spring Boot中，我们经常需要使用依赖注入（IOC）和获取bean对象的功能。IOC（Inversion of Control）是一种通过将控制权转移给框架来管理对象的方式，通过使用IOC容器，我们可以将对象的创建、组装和管理交给容器负责，使得应用程序松耦合且易于维护。而获取bean对象则是通过IOC容器来获得已经创建好的对象实例。在本文中，我们将使用反射技术来实现简单的IOC和getBean的功能。

使用反射模拟IOC

首先，我们需要定义一个IOC容器类，该容器类用于管理bean对象的创建和获取。我们使用一个Map来存储对象的名称和对应的Class对象。我们需要提供一个register方法，用于将对象的名称和对应的Class对象注册到Map中。另外，我们还需要提供一个getBean方法，用于从Map中获取已经创建好的对象实例。 
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class IOCContainer {
    private Map> beans;

    public IOCContainer() {
        this.beans = new HashMap<>();
    }

    public void register(String name, Class<?> clazz) {
        beans.put(name, clazz);
    }

    public Object getBean(String name) throws Exception {
        if (!beans.containsKey(name)) {
            throw new RuntimeException("Bean " + name + " not found!");
        }
        Class<?> clazz = beans.get(name);
        return clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
    }
}
在上述代码中，我们使用了HashMap来存储bean对象的名称和对应的Class对象，getBean方法根据名称从Map中获取Class对象，在通过反射创建实例并返回。需要注意的是，上述代码中的getBean方法使用了反射的newInstance方法来创建对象实例，需要确保被创建的对象有无参构造方法。

使用反射实现getBean

接下来，我们需要通过反射来实现getBean方法，用于从IOC容器中获取已经创建好的对象实例。我们可以在IOC容器的getBean方法中使用反射创建对象，并对对象的属性进行注入。 
public class IOCContainer {
    private Map> beans;
    private Map beanInstances;

    public IOCContainer() {
        this.beans = new HashMap<>();
        this.beanInstances = new HashMap<>();
    }

    public void register(String name, Class<?> clazz) {
        beans.put(name, clazz);
    }

    public Object getBean(String name) throws Exception {
        if (!beans.containsKey(name)) {
            throw new RuntimeException("Bean " + name + " not found!");
        }
        if (beanInstances.containsKey(name)) {
            return beanInstances.get(name);
        }
        Class<?> clazz = beans.get(name);
        Object beanInstance = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            if (field.isAnnotationPresent(Autowired.class)) {
                String fieldName = field.getName();
                Object fieldValue = getBean(fieldName);
                field.setAccessible(true);
                field.set(beanInstance, fieldValue);
            }
        }
        beanInstances.put(name, beanInstance);
        return beanInstance;
    }
}
在上述代码中，我们添加了一个新的Map来存储对象实例，以保证同一个bean只被创建一次。在getBean方法中，我们首先检查beanInstances中是否已经存在相应的实例，如果存在则直接返回；如果不存在，则通过反射创建实例，并使用循环遍历对象的属性，如果属性被Autowired注解修饰，则将属性注入为IOC容器中的对象。

总结

通过使用反射技术，我们可以实现简单的IOC和getBean功能。在上述实现中，我们定义了一个IOC容器类，该类通过Map来存储对象的名称和对应的Class对象，并提供了注册和获取对象的方法。在获取对象的方法中，我们使用反射创建对象实例并进行属性注入。通过这种方式，我们可以实现对象的依赖注入和获取bean对象的功能，使得应用程序更加灵活和可维护。

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