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ioc/3.myioc.md

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 我们要自己设计一个IOC，那么目标是什么呢？
 我们的IOC容器要可以存储对象，还要有注解注入的功能即可。
 
+Java语言允许通过程序化的方式间接对Class进行操作，Class文件由类装载器装载后，在JVM中将形成一份描述Class结构的元信息对象，通过该元信息对象可以获知Class的结构信息：如构造函数、属性和方法等。Java允许用户借由这个Class相关的元信息对象间接调用Class对象的功能，这就为使用程序化方式操作Class对象开辟了途径。 
+
+我们将从一个简单例子开始探访Java反射机制的征程，下面的Car类拥有两个构造函数、两个方法以及三个属性，如代码清单所示：
+
+```java
+/**
+ * LOL英雄
+ */
+public class Hero {
+
+ // 英雄名称
+ private String name;
+ // 装备名称
+ private String outfit;
+
+ public Hero() {
+
+ }
+
+ public String getName() {
+ return name;
+ }
+
+ public void setName(String name) {
+ this.name = name;
+ }
+
+ public String getOutfit() {
+ return outfit;
+ }
+
+ public void setOutfit(String outfit) {
+ this.outfit = outfit;
+ }
+
+ public void say(){
+ System.out.println(name + "购买了" + outfit);
+ }
+}
+```
+
+测试代码：
+
+```java
+public class Test {
+
+ public static void main(String[] args) throws Exception {
+ //1. 通过类装载器获取Hero类对象 
+ ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); 
+ Class<?> clazz = loader.loadClass("com.biezhi.ioc.Hero"); 
+
+ //2. 获取类的默认构造器对象并通过它实例化Car 
+ Constructor<?> cons = clazz.getDeclaredConstructor((Class[])null); 
+ Hero hero = (Hero)cons.newInstance(); 
+
+ //3. 通过反射方法设置属性 
+ Method setBrand = clazz.getMethod("setName", String.class);
+ setBrand.invoke(hero, "小鱼人");
+ Method setColor = clazz.getMethod("setOutfit", String.class);
+ setColor.invoke(hero, "爆裂魔杖");
+
+ // 4. 运行方法
+ hero.say();
+ }
+}
+```
+
+输出了： `小鱼人购买了爆裂魔杖`
+
+这说明我们完全可以通过编程方式调用Class的各项功能，这和直接通过构造函数和方法调用类功能的效果是一致的，只不过前者是间接调用，后者是直接调用罢了。 
+
+在Test中，使用了几个重要的反射类，分别是ClassLoader、Class、Constructor和Method，通过这些反射类就可以间接调用目标Class的各项功能了。在①处，我们获取当前线程的ClassLoader，然后通过指定的全限定类`"com.biezhi.ioc.Hero"`装载Hero类对应的反射实例。在②处，我们通过Car的反射类对象获取Hero的构造函数对象cons，通过构造函数对象的newInstrance()方法实例化Car对象，其效果等同于new Hero()。在③处，我们又通过Hero的反射类对象的getMethod（String methodName,Class paramClass）获取属性的Setter方法对象，第一个参数是目标Class的方法名；第二个参数是方法入参的对象类型。获取方法反射对象后，即可通过invoke（Object obj,Object param）方法调用目标类的方法，该方法的第一个参数是操作的目标类对象实例；第二个参数是目标方法的入参。 
+
+第三步是通过反射方法操控目标类的元信息，如果我们将这些信息以一个配置文件的方式提供，就可以使用Java语言的反射功能编写一段通用的代码对类似于Hero的类进行实例化及功能调用操作了。 
+
+简单的例子说完了，我们开始设计一个自己的IOC容器，做出这个东东后再来看那些复杂的原理。
+
 首先设计接口，一个IOC容器中最核心的当属容器接口，来一个Container。
 
 那么容器里应该有什么呢，我想它至少要有存储和移除一个对象的能力，其次可以含括更多的获取和注册对象的方法。
@@ -301,4 +378,5 @@ public class IocTest {
 
 ## links
  * [目录](<index.md>)
- * 上一节: [Spring中怎么用](<2.spring.md>)
+ * 上一节: [Spring中怎么用](<2.spring.md>)
+ * 下一节：[原理分析](<4.principle.md>)

ioc/4.principle.md

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+# 原理分析
+
+## 类装载器ClassLoader 
+
+### 类装载器工作机制 
+
+类装载器就是寻找类的节码文件并构造出类在JVM内部表示对象的组件。在Java中，类装载器把一个类装入JVM中，要经过以下步骤： 
+
+[1.]装载：查找和导入Class文件； 
+[2.]链接：执行校验、准备和解析步骤，其中解析步骤是可以选择的： 
+ [2.1]校验：检查载入Class文件数据的正确性； 
+ [2.2]准备：给类的静态变量分配存储空间； 
+ [2.3]解析：将符号引用转成直接引用； 
+[3.]初始化：对类的静态变量、静态代码块执行初始化工作。 
+
+类装载工作由ClassLoader及其子类负责，ClassLoader是一个重要的Java运行时系统组件，它负责在运行时查找和装入Class字节码文件。JVM在运行时会产生三个ClassLoader：根装载器、ExtClassLoader（扩展类装载器）和AppClassLoader（系统类装载器）。其中，根装载器不是ClassLoader的子类，它使用C++编写，因此我们在Java中看不到它，根装载器负责装载JRE的核心类库，如JRE目标下的rt.jar、charsets.jar等。ExtClassLoader和AppClassLoader都是ClassLoader的子类。其中ExtClassLoader负责装载JRE扩展目录ext中的JAR类包；AppClassLoader负责装载Classpath路径下的类包。 
+
+这三个类装载器之间存在父子层级关系，即根装载器是ExtClassLoader的父装载器，ExtClassLoader是AppClassLoader的父装载器。默认情况下，使用AppClassLoader装载应用程序的类，我们可以做一个实验： 
+
+```java
+public class ClassLoaderTest {
+ public static void main(String[] args) {
+ ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
+ System.out.println("current loader:"+loader);
+ System.out.println("parent loader:"+loader.getParent());
+ System.out.println("grandparent loader:"+loader.getParent(). getParent());
+ }
+}
+```
+
+运行以上代码，在控制台上将打出以下信息： 
+
+```sh
+current loader:sun.misc.Launcher$AppClassLoader@131f71a 
+parent loader:sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@15601ea 
+//①根装载器在Java中访问不到，所以返回null 
+grandparent loader:null
+```
+
+通过以上的输出信息，我们知道当前的ClassLoader是AppClassLoader，父ClassLoader是ExtClassLoader，祖父ClassLoader是根类装载器，因为在Java中无法获得它的句柄，所以仅返回null。 
+
+JVM装载类时使用“全盘负责委托机制”，“全盘负责”是指当一个ClassLoader装载一个类的时，除非显式地使用另一个ClassLoader，该类所依赖及引用的类也由这个ClassLoader载入；“委托机制”是指先委托父装载器寻找目标类，只有在找不到的情况下才从自己的类路径中查找并装载目标类。这一点是从安全角度考虑的，试想如果有人编写了一个恶意的基础类（如java.lang.String）并装载到JVM中将会引起多么可怕的后果。但是由于有了“全盘负责委托机制”，java.lang.String永远是由根装载器来装载的，这样就避免了上述事件的发生。 
+
+### ClassLoader重要方法 
+
+在Java中，ClassLoader是一个抽象类，位于java.lang包中。下面对该类的一些重要接口方法进行介绍： 
+
+- `Class loadClass(String name)`
+ name参数指定类装载器需要装载类的名字，必须使用全限定类名，如com.baobaotao. beans.Car。该方法有一个重载方法loadClass(String name ,boolean resolve)，resolve参数告诉类装载器是否需要解析该类。在初始化类之前，应考虑进行类解析的工作，但并不是所有的类都需要解析，如果JVM只需要知道该类是否存在或找出该类的超类，那么就不需要进行解析。 
+- `Class defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)`
+ 将类文件的字节数组转换成JVM内部的java.lang.Class对象。字节数组可以从本地文件系统、远程网络获取。name为字节数组对应的全限定类名。 
+- `Class findSystemClass(String name)`
+ 从本地文件系统载入Class文件，如果本地文件系统不存在该Class文件，将抛出ClassNotFoundException异常。该方法是JVM默认使用的装载机制。 
+- `Class findLoadedClass(String name)`
+ 调用该方法来查看ClassLoader是否已装入某个类。如果已装入，那么返回java.lang.Class对象，否则返回null。如果强行装载已存在的类，将会抛出链接错误。 
+- `ClassLoader getParent()`
+ 获取类装载器的父装载器，除根装载器外，所有的类装载器都有且仅有一个父装载器，ExtClassLoader的父装载器是根装载器，因为根装载器非Java编写，所以无法获得，将返回null。 
+
+除JVM默认的三个ClassLoader以外，可以编写自己的第三方类装载器，以实现一些特殊的需求。类文件被装载并解析后，在JVM内将拥有一个对应的java.lang.Class类描述对象，该类的实例都拥有指向这个类描述对象的引用，而类描述对象又拥有指向关联ClassLoader的引用，如图所示。 
+
+![](http://i.imgur.com/LRfycaF.png)
+
+每一个类在JVM中都拥有一个对应的java.lang.Class对象，它提供了类结构信息的描述。数组、枚举、注解以及基本Java类型（如int、double等），甚至void都拥有对应的Class对象。Class没有public的构造方法。Class对象是在装载类时由JVM通过调用类装载器中的defineClass()方法自动构造的。 
+
+## Java反射机制
+
+Class反射对象描述类语义结构，可以从Class对象中获取构造函数、成员变量、方法类等类元素的反射对象，并以编程的方式通过这些反射对象对目标类对象进行操作。这些反射对象类在java.reflect包中定义，下面是最主要的三个反射类： 
+
+- `Constructor`：类的构造函数反射类，通过Class#getConstructors()方法可以获得类的所有构造函数反射对象数组。在JDK5.0中，还可以通过getConstructor(Class... parameterTypes)获取拥有特定入参的构造函数反射对象。Constructor的一个主要方法是newInstance(Object[] initargs)，通过该方法可以创建一个对象类的实例，相当于new关键字。在JDK5.0中该方法演化为更为灵活的形式：newInstance (Object... initargs)。
+- `Method`：类方法的反射类，通过Class#getDeclaredMethods()方法可以获取类的所有方法反射类对象数组Method[]。在JDK5.0中可以通过getDeclaredMethod(String name, Class... parameterTypes)获取特定签名的方法，name为方法名；Class...为方法入参类型列表。Method最主要的方法是invoke(Object obj, Object[] args)，obj表示操作的目标对象；args为方法入参，代码清单3 10③处演示了这个反射类的使用方法。在JDK 5.0中，该方法的形式调整为invoke(Object obj, Object... args)。此外，Method还有很多用于获取类方法更多信息的方法：
+ 1）Class getReturnType()：获取方法的返回值类型； 
+ 2）Class[] getParameterTypes()：获取方法的入参类型数组； 
+ 3）Class[] getExceptionTypes()：获取方法的异常类型数组； 
+ 4）Annotation[][] getParameterAnnotations()：获取方法的注解信息，JDK 5.0中的新方法；
+- `Field`：类的成员变量的反射类，通过Class#getDeclaredFields()方法可以获取类的成员变量反射对象数组，通过Class#getDeclaredField(String name)则可获取某个特定名称的成员变量反射对象。Field类最主要的方法是set(Object obj, Object value)，obj表示操作的目标对象，通过value为目标对象的成员变量设置值。如果成员变量为基础类型，用户可以使用Field类中提供的带类型名的值设置方法，如setBoolean(Object obj, boolean value)、setInt(Object obj, int value)等。
+
+此外，Java还为包提供了Package反射类，在JDK 5.0中还为注解提供了AnnotatedElement反射类。总之，Java的反射体系保证了可以通过程序化的方式访问目标类中所有的元素，对于private或protected的成员变量和方法，只要JVM的安全机制允许，也可以通过反射进行调用，请看下面的例子： 
+
+```java
+/**
+ * LOL英雄
+ */
+public class PrivateHero {
+
+ // 英雄名称
+ private String name;
+ // 装备名称
+ private String outfit;
+
+ public PrivateHero() {
+ }
+
+ public void say(){
+ System.out.println(name + "购买了" + outfit);
+ }
+}
+```
+
+```java
+public class Test2 {
+
+ public static void main(String[] args) throws Exception {
+
+ ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); 
+ Class<?> clazz = loader.loadClass("com.biezhi.ioc.PrivateHero"); 
+
+ PrivateHero hero = (PrivateHero) clazz.newInstance();
+
+ Field name = clazz.getDeclaredField("name");
+ // 取消Java语言访问检查以访问private变量
+ name.setAccessible(true);
+ name.set(hero, "德玛西亚之力");
+
+ Field outfit = clazz.getDeclaredField("outfit");
+ outfit.setAccessible(true);
+ outfit.set(hero, "神盾");
+
+ // 运行方法
+ hero.say();
+ }
+}
+```
+
+运行该类，打印出以下信息： 
+
+```java
+德玛西亚之力购买了神盾
+```
+
+在访问private、protected成员变量和方法时必须通过setAccessible(boolean access)方法取消Java语言检查，否则将抛出IllegalAccessException。
+如果JVM的安全管理器设置了相应的安全机制，调用该方法将抛出SecurityException。 
+
+## links
+ * [目录](<index.md>)
+ * 上一节: [设计一个IOC](3.myioc.md)

ioc/index.md

@@ -12,3 +12,4 @@ IOC源码：[https://github.com/junicorn/easy-ioc](https://github.com/junicorn/e
 * [IOC的概念](1.concept.md)
 * [Spring中怎么用](2.spring.md)
 * [设计一个IOC](3.myioc.md)
+* [原理分析](4.principle.md)