手把手教你打造一個輕量級 Spring Boot 風格 IOC 容器（上）

許多開發者在使用 Spring 多年後，依然對 IOC 容器的核心運作機制感到好奇。本文將帶你從零開始，模仿 Spring Boot 的啟動模式與註解設計，一步步實現一個精簡卻功能完備的 IOC 容器。無論是為了深入理解依賴注入原理，還是想在個人小專案中擺脫龐大 Spring 框架的束縛，這都是一份極佳的實戰指南。

為什麼要自己造輪子？

作者在專案中長期使用 Spring 3.x，直到發現 Spring 5 即將釋出，並接觸到 Spring Boot 這個「解脫 XML 配置地獄」的利器。研讀 Spring Boot 1.5.2 官方文檔後，他決定仿照其專案結構與核心註解，親手寫一個簡易 IOC 容器。目標有二：一是加深對 IOC 原理的理解，二是為未來個人專案提供一個開箱即用、輕量級的自動裝配工具，無需引入整個 Spring 生態。

先寫測試，再寫實現——TDD 思路落地

在動工寫容器代碼前，先定義好「使用者視角」的測試場景。測試專案結構如下：

sample
├── SampleApplication.java          // 啟動入口
├── runner
│   └── SampleApplicationRunner.java // 容器啟動後的回調任務
└── model
    ├── BeanA.java
    ├── BeanB.java
    └── BeanC.java

啟動入口：SampleApplication

完全照搬 Spring Boot 風格，將啟動任務委託給 SimpleIocApplication：

@SimpleIocBootApplication
public class SampleApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SimpleIocApplication.run(SampleApplication.class, args);
    }
}

@SimpleIocBootApplication 可指定掃描基礎包路徑，未配置時預設掃描啟動類所在包及其子包。

啟動回調：SampleApplicationRunner

實現 SimpleIocApplicationRunner 介面，容器裝配完成後自動調用 run() 方法：

@SimpleComponent
public class SampleApplicationRunner implements SimpleIocApplicationRunner {
    @SimpleAutowired private BeanA beanA;
    @SimpleAutowired private BeanB beanB;
    @SimpleAutowired("beanC1") private BeanC beanC1;
    @SimpleAutowired("beanC2") private BeanC beanC2;

    @Override
    public void run(String[] args) throws Exception {
        beanA.print();
        beanB.print();
        System.out.println(beanC1);
        System.out.println(beanC2);
    }

    @SimpleBean("beanC1")
    private BeanC createBeanC1() { return new BeanC("I am bean c1!"); }

    @SimpleBean("beanC2")
    private BeanC createBeanC2() { return new BeanC("I am bean c2!"); }
}

關鍵註解說明：

• @SimpleComponent：類級別，對應 Spring @Component，標記為自動掃描目標。
• @SimpleAutowired：僅作用於欄位，融合了 @Autowired 與 @Qualifier 功能，支援 required 與 value（Bean 名稱）屬性。
• @SimpleBean：方法級別，對應 Spring @Bean，根據方法回傳值生成 Bean。

循環依賴測試：BeanA 與 BeanB

@SimpleComponent
public class BeanA {
    @SimpleAutowired private BeanB beanB;
    public void print() { System.out.printf("[BeanA].beanB = %s\n", beanB); }
}

@SimpleComponent
public class BeanB {
    @SimpleAutowired private BeanA beanA;
    public void print() { System.out.printf("[BeanB].beanA = %s\n", beanA); }
}

兩者互相引用，構成典型的循環依賴場景，容器必須能正確解決。

手動定義 Bean：BeanC

BeanC 未加 @SimpleComponent，僅作為 @SimpleBean 方法的回傳類型測試：

public class BeanC {
    private String content;
    public BeanC(String content) { this.content = content; }
    @Override public String toString() { return "BeanC.content = " + content; }
}

下一步預告

測試代碼就緒，下一篇將深入剖析容器核心實現：掃描機制、Bean 定義註冊、依賴注入與循環依賴解決方案。完整代碼已開源：simple-ioc。