徐昊 · TDD 项目实战 70 讲
徐昊
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徐昊 · TDD 项目实战 70 讲
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28|DI Container(16):行为封装会对测试产生什么影响?

你好,我是徐昊。今天我们继续使用 TDD 的方式来实现注入依赖容器。

回顾代码与任务列表

到目前为止,我们的代码是这样的:
InjectProvider.java:
package geektime.tdd.di;
import jakarta.inject.Inject;
import java.lang.reflect.*;
import java.util.*;
import java.util.function.BiFunction;
import java.util.stream.Stream;
import static java.util.Arrays.stream;
import static java.util.stream.Stream.concat;
class InjectionProvider<T> implements ContextConfig.ComponentProvider<T> {
private Constructor<T> injectConstructor;
private List<Field> injectFields;
private List<Method> injectMethods;
public InjectionProvider(Class<T> component) {
if (Modifier.isAbstract(component.getModifiers())) throw new IllegalComponentException();
this.injectConstructor = getInjectConstructor(component);
this.injectFields = getInjectFields(component);
this.injectMethods = getInjectMethods(component);
if (injectFields.stream().anyMatch(f -> Modifier.isFinal(f.getModifiers())))
throw new IllegalComponentException();
if (injectMethods.stream().anyMatch(m -> m.getTypeParameters().length != 0))
throw new IllegalComponentException();
}
@Override
public T get(Context context) {
try {
T instance = injectConstructor.newInstance(toDependencies(context, injectConstructor));
for (Field field : injectFields) field.set(instance, toDependency(context, field));
for (Method method : injectMethods) method.invoke(instance, toDependencies(context, method));
return instance;
} catch (InvocationTargetException | InstantiationException | IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
@Override
public List<Context.Ref> getDependencies() {
return concat(concat(stream(injectConstructor.getParameters()).map(Parameter::getParameterizedType),
injectFields.stream().map(Field::getGenericType)),
injectMethods.stream().flatMap(m -> stream(m.getParameters()).map(Parameter::getParameterizedType)))
.map(Context.Ref::of).toList();
}
private static <T> List<Method> getInjectMethods(Class<T> component) {
List<Method> injectMethods = traverse(component, (methods, current) -> injectable(current.getDeclaredMethods())
.filter(m -> isOverrideByInjectMethod(methods, m))
.filter(m -> isOverrideByNoInjectMethod(component, m)).toList());
Collections.reverse(injectMethods);
return injectMethods;
}
private static <T> List<Field> getInjectFields(Class<T> component) {
return traverse(component, (fields, current) -> injectable(current.getDeclaredFields()).toList());
}
private static <Type> Constructor<Type> getInjectConstructor(Class<Type> implementation) {
List<Constructor<?>> injectConstructors = injectable(implementation.getConstructors()).toList();
if (injectConstructors.size() > 1) throw new IllegalComponentException();
return (Constructor<Type>) injectConstructors.stream().findFirst().orElseGet(() -> defaultConstructor(implementation));
}
private static <Type> Constructor<Type> defaultConstructor(Class<Type> implementation) {
try {
return implementation.getDeclaredConstructor();
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new IllegalComponentException();
}
}
private static <T> List<T> traverse(Class<?> component, BiFunction<List<T>, Class<?>, List<T>> finder) {
List<T> members = new ArrayList<>();
Class<?> current = component;
while (current != Object.class) {
members.addAll(finder.apply(members, current));
current = current.getSuperclass();
}
return members;
}
private static <T extends AnnotatedElement> Stream<T> injectable(T[] declaredFields) {
return stream(declaredFields).filter(f -> f.isAnnotationPresent(Inject.class));
}
private static boolean isOverride(Method m, Method o) {
return o.getName().equals(m.getName()) && Arrays.equals(o.getParameterTypes(), m.getParameterTypes());
}
private static <T> boolean isOverrideByNoInjectMethod(Class<T> component, Method m) {
return stream(component.getDeclaredMethods()).filter(m1 -> !m1.isAnnotationPresent(Inject.class)).noneMatch(o -> isOverride(m, o));
}
private static boolean isOverrideByInjectMethod(List<Method> injectMethods, Method m) {
return injectMethods.stream().noneMatch(o -> isOverride(m, o));
}
private static Object[] toDependencies(Context context, Executable executable) {
return stream(executable.getParameters()).map(p -> toDependency(context, p.getParameterizedType())).toArray(Object[]::new);
}
private static Object toDependency(Context context, Field field) {
return toDependency(context, field.getGenericType());
}
private static Object toDependency(Context context, Type type) {
return context.get(Context.Ref.of(type)).get();
}
}
Context.java:
package geektime.tdd.di;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.Objects;
import java.util.Optional;
public interface Context {
<ComponentType> Optional<ComponentType> get(Ref<ComponentType> ref);
class Ref<ComponentType> {
public static <ComponentType> Ref<ComponentType> of(Class<ComponentType> component) {
return new Ref(component);
}
public static Ref of(Type type) {
return new Ref(type);
}
private Type container;
private Class<ComponentType> component;
Ref(Type type) {
init(type);
}
protected Ref() {
Type type = ((ParameterizedType) getClass().getGenericSuperclass()).getActualTypeArguments()[0];
init(type);
}
private void init(Type type) {
if (type instanceof ParameterizedType container) {
this.container = container.getRawType();
this.component = (Class<ComponentType>) container.getActualTypeArguments()[0];
} else
this.component = (Class<ComponentType>) type;
}
public Type getContainer() {
return container;
}
public Class<?> getComponent() {
return component;
}
public boolean isContainer() {
return container != null;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Ref ref = (Ref) o;
return Objects.equals(container, ref.container) && component.equals(ref.component);
}
@Override
public int h
ashCode() {
return Objects.hash(container, component);
}
}
}
ContextConfig.java:
package geektime.tdd.di;
import jakarta.inject.Provider;
import java.util.*;
public class ContextConfig {
private Map<Class<?>, ComponentProvider<?>> providers = new HashMap<>();
public <Type> void bind(Class<Type> type, Type instance) {
providers.put(type, (ComponentProvider<Type>) context -> instance);
}
public <Type, Implementation extends Type> void bind(Class<Type> type, Class<Implementation> implementation) {
providers.put(type, new InjectionProvider<>(implementation));
}
public Context getContext() {
providers.keySet().forEach(component -> checkDependencies(component, new Stack<>()));
return new Context() {
@Override
public Optional<?> get(Ref ref) {
if (ref.isContainer()) {
if (ref.getContainer() != Provider.class) return Optional.empty();
return Optional.ofNullable(providers.get(ref.getComponent()))
.map(provider -> (Provider<Object>) () -> provider.get(this));
}
return Optional.ofNullable(providers.get(ref.getComponent())).map(provider -> provider.get(this));
}
};
}
private void checkDependencies(Class<?> component, Stack<Class<?>> visiting) {
for (Context.Ref dependency : providers.get(component).getDependencies()) {
if (!providers.containsKey(dependency.getComponent())) throw new DependencyNotFoundException(component, dependency.getComponent());
if (!dependency.isContainer()) {
if (visiting.contains(dependency.getComponent())) throw new CyclicDependenciesFoundException(visiting);
visiting.push(dependency.getComponent());
checkDependencies(dependency.getComponent(), visiting);
visiting.pop();
}
}
}
interface ComponentProvider<T> {
T get(Context context);
default List<Context.Ref> getDependencies() {
return List.of();
}
}
}
任务列表的状态为:
无需构造的组件——组件实例
如果注册的组件不可实例化,则抛出异常
抽象类
接口
构造函数注入
无依赖的组件应该通过默认构造函数生成组件实例
有依赖的组件,通过 Inject 标注的构造函数生成组件实例
如果所依赖的组件也存在依赖,那么需要对所依赖的组件也完成依赖注入
如果组件有多于一个 Inject 标注的构造函数,则抛出异常
如果组件没有 Inject 标注的构造函数,也没有默认构造函数(新增任务)
如果组件需要的依赖不存在,则抛出异常
如果组件间存在循环依赖,则抛出异常
字段注入
通过 Inject 标注将字段声明为依赖组件
如果字段为 final 则抛出异常
依赖中应包含 Inject Field 声明的依赖
方法注入
通过 Inject 标注的方法,其参数为依赖组件
通过 Inject 标注的无参数方法,会被调用
按照子类中的规则,覆盖父类中的 Inject 方法
如果方法定义类型参数,则抛出异常
依赖中应包含 Inject Method 声明的依赖
对 Provider 类型的依赖
从容器中取得组件的 Provider(新增任务)
注入构造函数中可以声明对于 Provider 的依赖
注入字段中可以声明对于 Provider 的依赖
注入方法中可声明对于 Provider 的依赖
将构造函数中的 Provider 加入依赖(新增任务)
将字段中的 Provider 加入依赖(新增任务)
将方法中的 Provider 加入依赖(新增任务)
自定义 Qualifier 的依赖
注册组件时,可额外指定 Qualifier
寻找依赖时,需同时满足类型与自定义 Qualifier 标注
支持默认 Qualifier——Named
注册组件时,可从类对象上提取 Qualifier
Singleton 生命周期
注册组件时,可额外指定是否为 Singleton
注册组件时,可从类对象上提取 Singleton 标注
对于包含 Singleton 标注的组件,在容器范围内提供唯一实例
容器组件默认不是 Single 生命周期
自定义 Scope 标注
可向容器注册自定义 Scope 标注的回调
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  • 解释
  • 总结

本文介绍了使用TDD的方式来实现注入依赖容器的过程。文章讨论了行为封装对测试的影响,并展示了相关的代码和任务列表。代码部分涉及了注入依赖容器的实现细节,包括构造函数注入、字段注入、方法注入、对Provider类型的依赖等。任务列表中列举了实现过程中需要考虑的各种情况和功能,如组件的实例化、抽象类、接口、循环依赖等。此外,文章还提出了两个思考题,分别是如何重构ContextConfig内部的实现以及如何学习TDD的方式。整体来看,本文深入探讨了DI Container的实现细节和相关技术问题,对于想要深入了解TDD和DI Container的读者具有一定的参考价值。

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  • davix
    我们要如何重构 ContextConfig 内部的实现,从而可以使用 Component 代替 Class ? 所有bind時先components.put()一份,然後所有providers.get()都替換為components.get(),然後刪掉providers
    2022-08-21归属地:北京
  • davix
    老師能講講測試數據的組織嗎?像不同case都要用的,或有微小差別的,位置放在哪些文件,哪些類,哪些行?
    2022-08-21归属地:北京
  • aoe
    如何学习 TDD 1. 跟着老师敲代码 2.参与微信群互动 - 例如我丢掉了30多个测试,在群里请教同学,同学说“不影响”,还真是! - 微信群笔记(更新中)https://wyyl1.com/post/19/wq/ 3. 工作中使用 TDD
    2022-05-21
  • 张铁林
    这章又要开启替换大法,先完成一个同级别的实现,再替换。
    2022-05-12
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