spring自定义注解及使用

缺乏、安全感 2023-10-12 00:28 119阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*   *   *  简介
         *  一、定义注解
         *   *  1.注解示例
             *  2.元注解含义
             *   *  （1）@Target
                 *  （2）@Retention
                 *  （3）@Documented
                 *  （4）@Inherited
                 *  （5）@Native
                 *  （6）@Repeatable
         *  二、使用注解
         *   *  1.aop切点使用注解
             *  2.拦截器获取注解
             *  3.class获取注解
             *  4.spring容器获取注解

#### 简介 ####

在spring项目中使用注解，简化了代码量，减轻对业务代码的侵入性；对框架统一处理鉴权、日志等起到极大的作用，可以结合着拦截器、aop在请求调用前后添加额外处理。spring有内置的@Controller、@Service等注解，出于业务考虑，我们可以自定义想要的注解。

#### 一、定义注解 ####

自定义注解类似于定义接口，但是需要指明注解的作用范围、生命周期等属性。

##### 1.注解示例 #####

下面是一个简单的自定义注解示例，使用@interface修饰，定义了三个属性值，使用注解的时候可以给这些属性赋值。

@Target({
        ElementType.METHOD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Inherited
    public @interface LogAnnotation {
        
    
        String moduleName() default "";
        String operaName() default "";
        String operaType() default "";
    
    }

##### 2.元注解含义 #####

从jdk1.5开始，在包java.lang.annotation下提供了四种元注解：@Target、@Retention、@Documented、@Inherited，java1.8后，annotation包下新提供了两种元注解：@Native、@Repeatable。自定义注解的时候需要使用元注解修饰，来看下各个元注解的使用说明。

###### （1）@Target ######

标识注解可以使用的范围，例如使用在方法、字段、构造方法上。看下源码：

//Target源码
    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
    public @interface Target {
        
        ElementType[] value();
    }
    
    //Target可配置的类型
    public enum ElementType {
        
        TYPE,
        FIELD,
        METHOD,
        PARAMETER,
        CONSTRUCTOR,
        LOCAL_VARIABLE,
        ANNOTATION_TYPE,
        PACKAGE,
        TYPE_PARAMETER,
        TYPE_USE
    }

从源码中可以看出@Target只有一个属性value，属性类型为ElementType类型的数组，ElementType各个枚举值的作用范围如下：

①ElementType.TYPE：允许被修饰的注解作用在：类、接口、枚举上；

②ElementType.FIELD：允许被修饰的注解作用在：属性字段上；

③ElementType.METHOD：允许被修饰的注解作用在：方法上；

④ElementType.PARAMETER：允许被修饰的注解作用在：方法参数上；

⑤ElementType.CONSTRUCTOR：允许被修饰的注解作用在：构造器上；

⑥ElementType.LOCAL\_VARIABLE：允许被修饰的注解作用在：本地局部变量上；

⑦ElementType.ANNOTATION\_TYPE：允许被修饰的注解作用在：注解上；

⑧ElementType.PACKAGE：允许被修饰的注解作用在：包名上；

⑨ElementType.TYPE\_PARAMETER：允许被修饰的注解作用在：类型参数上，jdk1.8提供；

//ElementType.TYPE_PARAMETER示例
    @Target(ElementType.TYPE_PARAMETER)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface TypeParameterAnnotation {
        
    }
    
    //泛型声明
    public class TypeParameterClass<@TypeParameterAnnotation T> {
        
        public <@TypeParameterAnnotation P> T too(T t){
        
            return t;
        }
    }

⑩ElementType.TYPE\_USE：允许被修饰的注解作用在：任何语句中（声明语句、泛型、强制转化），jdk1.8提供。

###### （2）@Retention ######

标识注解的生命周期，来看下源码：

//Retention源码
    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
    public @interface Retention {
        
    
        RetentionPolicy value();
    }
    
    //RetentionPolicy源码
    public enum RetentionPolicy {
        
        SOURCE,
        CLASS,
        RUNTIME
    }

从源码可以看出@Retention只有一个属性value，属性类型为RetentionPolicy，看下RetentionPolicy枚举值的生命周期：

①RetentionPolicy.SOURCE：编译阶段丢弃，编译之后注解没有任何作用，不会写入字节码文件中。例如@Override、@SuppressWarnings、@Deprecated都属于这类注解；

②RetentionPolicy.CLASS：类加载阶段丢弃，类加载进jvm后没有任何作用，在字节码文件处理中有用。注解默认使用这种方式；

③RetentionPolicy.RUNTIME：始终不会丢弃，程序运行期也保留此注解，自定义注解通常使用这种方式，因此可以通过反射获取到注解配置的属性值。

###### （3）@Documented ######

标识注解是否在javadoc文档中显示，看下源码：

@Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
    public @interface Documented {
        
    }

当定义的注解中加入了@Documented元注解，则生成的javadoc文档中包含注解，来看一个例子：

@Documented
    public @interface DocumentAnnotation {
        
        String name() default "张三";
        int age() default 18;
    }
    
    public class DocumentTest {
        
    
        @DocumentAnnotation(name="lisi",age = 30)
        public void test(){
        
    
        }
    }

此时生成javadoc文件，生成的方式为：  
![在这里插入图片描述][eb84ae1644684b41861d0f4fdfb02458.png]  
![在这里插入图片描述][212393a9dd11462aa56c9c31d873ae73.png]  
文档中包含注解信息：  
![在这里插入图片描述][429b5dab05cd405db253304e16c6f47c.png]

自定义注解DocumentAnnotation去掉@Documented，javadoc文档中不包含注解：  
![在这里插入图片描述][175c3528594f4d079996d981057aa259.png]

###### （4）@Inherited ######

标识注解是否能继承到子类，看下源码：

@Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
    public @interface Inherited {
        
    }

使用@Inherited修饰的注解，在class使用它时，class的子类能够继承此注解，类似于InheritableThreadLocal，父子类能够共享资源。

###### （5）@Native ######

标识字段是否可以被本地代码引用，看下源码：

@Documented
    @Target(ElementType.FIELD)
    @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
    public @interface Native {
        
    }

此注解作用在字段上，生命周期为编译阶段丢弃。

###### （6）@Repeatable ######

标识可以重复使用注解，看下源码：

@Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
    public @interface Repeatable {
        
        Class<? extends Annotation> value();
    }

作用在注解上，只有一个属性value，属性的类型继承了Annotation，之所以继承Annotation是因为Annotation是所有注解的父接口，看下关系图：  
![在这里插入图片描述][739a8d6fc2b14f028ea95d708772c1fc.png]

来看一个demo：

//定义注解
    @Target(value={
        ElementType.FIELD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface RepeatableAnnotations {
        
        RepeatableAnnotation[] value();
    }
    
    //定义注解，Repeatable声明RepeatableAnnotations
    @Target(value={
        ElementType.FIELD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Repeatable(RepeatableAnnotations.class)
    public @interface RepeatableAnnotation {
        
        String name();
        int age();
    }
    
    //测试类
    public class RepeatableDemo {
        
        @RepeatableAnnotation(name="张三",age=18)
        @RepeatableAnnotation(name="李四",age=30)
        private String userMessage;
    
        public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException {
        
            Field declaredField = RepeatableDemo.class.getDeclaredField("userMessage");
            Annotation[] annotations = declaredField.getDeclaredAnnotations();
            System.out.println("注解的数量："+annotations.length);
            System.out.println("注解内容："+Arrays.toString(annotations));
        }
    }

测试类输出结果：

注解的数量：1
    注解内容：[@com.RepeatableAnnotations(value=[@com.RepeatableAnnotation(name=张三, age=18), @com.RepeatableAnnotation(name=李四, age=30)])]

定义一个可重复的注解，需要使用@Repeatable来声明，@Repeatable的值为此原注解数组形式的新注解。从测试类可以看出最终注解的数量还是1个，是使用@Repeatable值的数组形式接收，每个值为原注解类型。

在spring中ComponentScan定义bean的扫描范围，就是这样使用的，看下它的源码：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({
        ElementType.TYPE})
    @Documented
    @Repeatable(ComponentScans.class)
    public @interface ComponentScan {
        
    }
    
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({
        ElementType.TYPE})
    @Documented
    public @interface ComponentScans {
        
        ComponentScan[] value();
    }
    
    //使用
    @ComponentScan(basePackages = {
        "com.xxx1","com.xxx2"})

使用@Repeatable注意事项：

①原注解的@Target作用范围要比@Repeatable值的范围大或者相同，否则编译错误，例如：

//比RepeatableAnnotation多了ElementType.METHOD
    @Target(value={
        ElementType.FIELD,ElementType.METHOD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface RepeatableAnnotations {
        
        RepeatableAnnotation[] value();
    }
    
    @Target(value={
        ElementType.FIELD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Repeatable(RepeatableAnnotations.class)
    public @interface RepeatableAnnotation {
        
        String name();
        int age();
    }

![在这里插入图片描述][42bd692542114a84a486c63cd3ca37a8.png]

②原注解的@Retention生命周期要比@Repeatable值的小或者相同，否则编译错误，生命周期大小：SOURCE <  
CLASS < RUNTIME。例如：

//定义的CLASS比RUNTIME要小
    @Target(value={
        ElementType.FIELD})
    @Retention(RetentionPolicy.CLASS)
    @Documented
    public @interface RepeatableAnnotations {
        
        RepeatableAnnotation[] value();
    }
    
    @Target(value={
        ElementType.FIELD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Repeatable(RepeatableAnnotations.class)
    public @interface RepeatableAnnotation {
        
        String name();
        int age();
    }

![在这里插入图片描述][5f5af23a143345688bb9a429a5b7e95c.png]

#### 二、使用注解 ####

定义注解就是为了方便系统开发，现在来看一些使用场景。

##### 1.aop切点使用注解 #####

自定义注解结合着aop来使用的场景很多，例如日志的收集就可以使用。

①定义注解：

@Target({
        ElementType.METHOD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface LogAnnotation {
        
    
        //模块名称（枚举类）
        ModuleNameEnum moduleName() default ModuleNameEnum.UNKNOWN;
    
        //操作对象
        String operaName() default "";
    
        //操作类型（枚举类）
        OperaTypeEnum operaType() default OperaTypeEnum.UNKNOWN;
    }

②定义aop切面类：

@Aspect
    @Component
    @Slf4j
    public class LogAspect {
        
    
        @Autowired
        XxxLogService xxxLogService;
    
        //切点：使用LogAnnotation注解标识的方法都进行切入，也可以使用通配符配置具体要切入的方法名
        @Pointcut("@annotation(com.xxx.aop.LogAnnotation)")
        public void pointCut(){
        
    
        }
    
        //环绕通知
        @Around("pointCut()")
        public Object logAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        
            Object jsonResult = joinPoint.proceed(); //执行方法
            try {
        
                //获取请求签名
                MethodSignature signature = (MethodSignature)joinPoint.getSignature();
                //获取切入点所在的方法
                Method method = signature.getMethod();
                //获取注解值
                LogAnnotation annotation = method.getAnnotation(LogAnnotation.class);
                //获取属性
                String moduleName = annotation.moduleName().getValue();
                String operaName = annotation.operaName();
                String operaType = annotation.operaType().getValue();
    
                XxxLog xxxLog = new XxxLog();
                xxxLog.setModuleName(moduleName);
                xxxLog.setOperaName(operaName);
                xxxLog.setOperaType(operaType);
                //添加日志
                xxxLogService.insertOne(xxxLog);
            } catch (Exception e){
        
                e.printStackTrace();
            } catch (Throwable e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
            return jsonResult;
        }
    }

③方法中添加注解

当注解属性名为value时，赋值的时候可以省略属性名，其他名称的属性名需要使用xx=yy的方式指定。

@LogAnnotation(moduleName= ModuleNameEnum.FeedBack,operaName="添加消息",operaType=OperaTypeEnum.Insert)
        public void insertOne(Integer id) {
        
            
        }

过程为：定义注解，定义属性值；创建切面类，使用@annotation来指定切点为自定义注解，环绕方法获取注解及属性值，把属性值保存到业务数据库中；业务代码中需要保存日志的方法加上注解，并设置属性值。

##### 2.拦截器获取注解 #####

可以在拦截器中获取注解，在controller层响应前后做一些额外的处理或判断，例如判断权限、判断是否需要分页等。来看一个分页的demo：

①定义注解

@Target(ElementType.METHOD)
    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface EnablePaging {
        
        int value() default 50;
    }

②定义拦截器

public class PagingInterceptor implements HandlerInterceptor {
        
        //controller响应之前执行
        @Override
        public boolean preHandle(@NotNull HttpServletRequest request,
                                 @NotNull HttpServletResponse response,
                                 @NotNull Object handler) {
        
            if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {
        
                return true;
            }
            HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
            //获取方法中的注解
            EnablePaging enablePaging = handlerMethod.getMethodAnnotation(EnablePaging.class);
            //不包含注解，直接通过
            if (enablePaging == null) {
        
                return true;
            }
            //包含注解，则获取注解中的值，值保存到TreadLocal线程变量中（此处使用RequestContextHolder.currentRequestAttributes().setAttribute保存），在执行sql查询时取出使用
            PagingContextData data = PagingContextData.getInstance(RequestAttributes.SCOPE_REQUEST, true);
            data.setEnabled(true);
            //把注解中配置的值设置进去
            if (enablePaging.value() > 0) {
        
                data.setDefaultPageSize(enablePaging.value());
            }
            return true;
        }
    }

③注册拦截器

@Configuration
    public class PagingHttpConfig implements WebMvcConfigurer {
        
        @Override
        public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        
            registry.addInterceptor(new PagingInterceptor()).order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE);
        }
    }

④方法中添加注解

@PostMapping("/datasource/xxxPage")
        @EnablePaging(20)
        public Object xxxPage(@RequestBody String json) {
        
            return xxxService.xxxPage(json);
        }

过程为：定义注解，定义属性值；创建拦截器，在拦截器的方法中获取注解及属性值，把属性值保存到线程变量ThreadLocal中；把拦截器注册到InterceptorRegistry中；业务代码中需要分页的接口方法加上注解，并设置属性值。

##### 3.class获取注解 #####

通过class可以获取到注解，提供了从method方法、field字段等获取注解。获取class的方式有：

①对象.getClass()方法

Student stu = new Student();
    Class clazz = stu.getClass();

②对象.class

Class clazz = Student.class;

③Class.forName(“xxx”)，例如数据库驱动的获取

Class clazz = Class.forName("com.xxx.Student")

从method中获取注解示例：

//获取所有方法
    Method[] methods = SampleClass.class.getMethods();
    for(int i = 0;i < methods.length;i++) {
        
        //获取方法中的注解
        CustomAnnotaion annotation = methods[i].getAnnotation(CustomAnnotaion.class);
        if(null != annotation) {
        
            //输出属性值
            System.out.println(annotation.name());
        }
    }
    
    //获取指定方法
    Method oneMethod = SampleClass.class.getDeclaredMethod("getSampleField");
    //获取方法中的注解值
    CustomAnnotaion annotation = oneMethod.getAnnotation(CustomAnnotaion.class);
    System.out.println("annotation="+annotation.name());

从字段中获取注解示例：

//获取指定字段
    Field declaredField = RepeatableDemo.class.getDeclaredField("userMessage");
    //获取字段中的注解
    Annotation[] annotations = declaredField.getDeclaredAnnotations();

##### 4.spring容器获取注解 #####

在bean对象中加入注解，当spring容器加载完bean之后，可以从bean中获取到哪些方法加了指定的注解，从而拿到方法，对这些方法进行特殊处理。在xxl-job开源项目中就有使用，看下使用方式：

private void initJobHandlerMethodRepository(ApplicationContext applicationContext) {
        
            if (applicationContext == null) {
        
                return;
            }
            // init job handler from method
            //从程序上下文中获取到所有的bean名称集合
            String[] beanDefinitionNames = applicationContext.getBeanNamesForType(Object.class, false, true);
            //遍历bean集合
            for (String beanDefinitionName : beanDefinitionNames) {
        
                //根据bean名称从程序上下文获取到此bean对象
                Object bean = applicationContext.getBean(beanDefinitionName);
    
                Map<Method, XxlJob> annotatedMethods = null; 
                try {
        
                    //对Bean对象进行方法过滤，查询到方法被XxlJob注解修饰，是则放到annotatedMethods集合中
                    annotatedMethods = MethodIntrospector.selectMethods(bean.getClass(),
                            new MethodIntrospector.MetadataLookup<XxlJob>() {
        
                                @Override
                                public XxlJob inspect(Method method) {
        
                                    //判断方法被XxlJob注解修饰才返回
                                    return AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotation(method, XxlJob.class);
                                }
                            });
                } catch (Throwable ex) {
        
                    logger.error("xxl-job method-jobhandler resolve error for bean[" + beanDefinitionName + "].", ex);
                }
                //当前遍历的bean没有被XxlJob注解修饰，则跳过处理
                if (annotatedMethods==null || annotatedMethods.isEmpty()) {
        
                    continue;
                }
    
                //循环处理当前Bean下被XxlJob修饰的方法
                for (Map.Entry<Method, XxlJob> methodXxlJobEntry : annotatedMethods.entrySet()) {
        
                    //执行的方法
                    Method executeMethod = methodXxlJobEntry.getKey();
                    //XxlJob注解类
                    XxlJob xxlJob = methodXxlJobEntry.getValue();
                    //注册此任务处理器
                    registJobHandler(xxlJob, bean, executeMethod);
                }
            }
        }

从spring上下文applicationContext中获取到所有的bean名称集合，遍历bean名称集合，根据bean名称从程序上下文获取到此bean对象，对Bean对象进行方法过滤，查询到被XxlJob注解修饰的方法，放到map集合中，循环处理map中的记录，key为Method方法，value为XxlJob注解，这也是使用注解的场景。

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