Spring自动注入的简单实现

申明：本文不是讲解Spring如何使用注解，本文只是通过一个简单的实现，来理解Spring是如何注入一个对象的。

  用过Spring的同学都知道，Spring利用注解来实现依赖注入，使得各个类之间的耦合性极大的降低了。但是仅仅是使用，并不能理解到Spring内部是怎么实现的。笔者没有看过Spring的源码。只能从自己的角度来谈谈Spring是怎么实现的。感兴趣的同学可以在看过本文之后，深入的了解Spring.
  很多时候，我们都有这样的应用场景。比如DAO层，你会先申明一个接口，比如IUserDao，表示用来处理User的一个接口，然后再写一个实现类UserDaoImpl实现了IUserDao中的方法，然后在上层service层中注入。启动之后Spring将自己扫描自动为我们注入实例化的对象，使得我们不用在意各个对象的生命周期。接下来就来聊聊具体是怎么注入的。
假设现在已经有以下的类：

public interface IUserDao {
    
    public void setData(String data);
    public String getData();
}

public class UserDaoImpl implements IUserDao{

    @Override
    public void setData(String data) {
        System.out.println("data is : " + data);
    }

    @Override
    public String getData() {
        return "just test";
    }

}

  其中FieldInject是笔者模仿写的一个注解，具体定义如下

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FieldInject {
    //假设有一些变量用于控制策略
}

  具体关于注解上面的元注解的含义，可以看另外一篇博客。这里就不展开说明了。
以上就是准备工作了，接下来就是讲解真正的初始化方法了。
  假设我们现在有一个类的Class对象，那么我们可以根据这个Class对象找到哪些成员变量是加了指定的注解的。代码如下

//下面开始注入
            for(int i=0; i<field.length; i++){
                FieldInject annotation = field[i].getAnnotation(FieldInject.class);
                if(annotation != null){//说明这个成员变量有注解
                    //获取到成员变量的全限定名
                    String fullClassName = field[i].getType().getName(); 
                    Class sub = findSubClass(fullClassName);
                    if(sub == null) continue; //找不到，略过
                    String lowCase = "set"+field[i].getName();
                    
                    //采用setter方法幅值，与下面的代码二选一即可
//                    injectMethod(method,obj, sub, lowCase.toLowerCase()); 
                    
                    //以下是直接幅值
                    injectField(field[i],obj,sub);
                }
            }

  在这段代码中，笔者查询的注解是自己实现的一个FieldInject注解，注解本身并不影响代码的执行。通过判断是否为空可以得出某个成员变量是否加了指定的注解。如果发现成员变量加了注解，就可以为该成员变量注入实例化的对象了。
  问题1：怎么知道注入哪个对象？
  问题2：怎么注入？
  问题2很好解决，如果原来的类中带有setter方法，那么可以使用method.invoke()方法来调用并注入。或者通过field直接注入都可以。那么主要是问题1，怎么找到合适的注入对象。
  Spring有多种注入的策略，比如按照装配名称，或者是默认实现了接口或者抽象类的子类实例对象来注入。总之，不同的策略只是选择的不同，我们可以假定使用找到的第一个合适子类的实例对象来注入。

    //找到某个类的子类【涉及到Spring的选择策略】
    private Class findSubClass(String fullClassName){
        try {
            Class target = Class.forName(fullClassName);
            
            //不是抽象类，不是接口，那自身就好了。
            if(!target.isInterface()){
                boolean isAbs = Modifier.isAbstract(target.getModifiers());
                if(!isAbs) return target;
            }
            
            int size = clazzList.size();
            for(int i=0; i<size; i++){
                Class p = clazzList.get(i);
                if(p.getSuperclass() != null && p.getSuperclass().getName().equals(fullClassName)) return p;
                Class[] inter = p.getInterfaces();
                for(Class c : inter){
                    if(c.getName().equals(fullClassName)) return p;
                }
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

  findSubClass是用来找到某个类的合适子类，类似于Spring中根据某种策略来查找，这里使用了比较简单的方法。找到第一个合适的子类即可。这个方法中，做了一些简单的判断，如果这个类本身就不是一个抽象类或者不是一个接口，那么这个类就是第一个合适的类。如果这个类是一个接口或者一个抽象类，那么就在全局扫描的classList中找到合适的类。找到合适的类之后，下一步就是一个注入了，笔者采用的是给setter方法注入，如果想直接给成员变量赋值也是非常简单的。只要替换掉方法injectMethod，换成下面两句代码即可。

field[i].setAccessible(true);
field[i].set(target, obj);

  injectMethod实现也是比较简单，通过比对Method中的方法，找到合适的setter方法(这里是通过field的名称来判断的)，并将实例对象赋值进去即可。以上就是一个简单的注入过程的实现。笔者写的比较匆忙，可能有些细节上经不起推敲。但是如果能为迷惑的初学者提供一个思路也是不错的，这份代码我都上传到github上了，如果想下载进行运行的可以移步我的github。