Java 自定义注解的魅力

目录注解是什么?元注解是什么?标准的元注解:@Target元注解:@Retention元注解:@Documented元注解:@Inherited元注解:自定义注解实现:自定义注解的简单使用:应用场景实现场景一:自定义注解 + 拦截器 = 实现接口响应的包装场景二:自定义注解 + AOP = 实现优雅的使用分布式锁场景三:自定义注解 + AOP = 实现日志的打印

注解是什么?

①、引用自维基百科的内容:Java注解又称Java标注,是JDK5.0版本开始支持加入源代码的特殊语法 元数据 。

Java语言中的类、方法、变量、参数和包等都可以被标注。和Javadoc不同,Java标注可以通过反射获取标注内容。在编译器生成类文件时,标注可以被嵌入到字节码中。Java虚拟机可以保留标注内容,在运行时可以获取到标注内容。 当然它也支持自定义Java标注。

②、引用自网络的内容:Java 注解是在 JDK5 时引入的新特性,注解(也被称为 元数据 )为我们在代码中添加信息提供了一种形式化的方法,使我们可以在稍后某个时刻非常方便地使用这些数据。

元注解是什么?

元注解 的作用就是负责注解其他注解。Java5.0定义了4个标准的meta-annotation(元注解)类型,它们被用来提供对其它 annotation类型作说明。

标准的元注解:

@Target@Retention@Documented@Inherited在详细说这四个元数据的含义之前,先来看一个在工作中会经常使用到的 @Autowired 注解,进入这个注解里面瞧瞧: 此注解中使用到了@Target、@Retention、@Documented 这三个元注解 。

@Target({ElementType.CONSTRUCTOR,ElementType.METHOD,ElementType.PARAMETER,ElementType.FIELD,ElementType.ANNOTATION_TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documentedpublic@interfaceAutowired{booleanrequired()defaulttrue;}

@Target元注解:

@Target注解,是专门用来限定某个自定义注解能够被应用在哪些Java元素上面的,标明作用范围;取值在java.lang.annotation.ElementType 进行定义的。

publicenumElementType{/**类,接口(包括注解类型)或枚举的声明*/TYPE,/**属性的声明*/FIELD,/**方法的声明*/METHOD,/**方法形式参数声明*/PARAMETER,/**构造方法的声明*/CONSTRUCTOR,/**局部变量声明*/LOCAL_VARIABLE,/**注解类型声明*/ANNOTATION_TYPE,/**包的声明*/PACKAGE}

根据此处可以知道 @Autowired 注解的作用范围:

//可以作用在构造方法、方法、方法形参、属性、注解类型上@Target({ElementType.CONSTRUCTOR,ElementType.METHOD,ElementType.PARAMETER,ElementType.FIELD,ElementType.ANNOTATION_TYPE})

@Retention元注解:

@Retention注解,翻译为持久力、保持力。即用来修饰自定义注解的生命周期。

注解的生命周期有三个阶段:

Java源文件阶段; 编译到class文件阶段; 运行期阶段;

同样使用了RetentionPolicy 枚举类型对这三个阶段进行了定义:

publicenumRetentionPolicy{/***Annotationsaretobediscardedbythecompiler.*(注解将被编译器忽略掉)*/SOURCE,/***Annotationsaretoberecordedintheclassfilebythecompiler*butneednotberetainedbytheVMatruntime.Thisisthedefault*behavior.*(注解将被编译器记录在class文件中,但在运行时不会被虚拟机保留,这是一个默认的行为)*/CLASS,/***Annotationsaretoberecordedintheclassfilebythecompilerand*retainedbytheVMatruntime,sotheymaybereadreflectively.*(注解将被编译器记录在class文件中,而且在运行时会被虚拟机保留,因此它们能通过反射被读取到)*@seejava.lang.reflect.AnnotatedElement*/RUNTIME}

再详细描述下这三个阶段:

①、如果被定义为 RetentionPolicy.SOURCE,则它将被限定在Java源文件中,那么这个注解即不会参与编译也不会在运行期起任何作用,这个注解就和一个注释是一样的效果,只能被阅读Java文件的人看到;

②、如果被定义为 RetentionPolicy.CLASS,则它将被编译到Class文件中,那么编译器可以在编译时根据注解做一些处理动作,但是运行时JVM(Java虚拟机)会忽略它,并且在运行期也不能读取到;

③、如果被定义为 RetentionPolicy.RUNTIME,那么这个注解可以在运行期的加载阶段被加载到Class对象中。那么在程序运行阶段,可以通过反射得到这个注解,并通过判断是否有这个注解或这个注解中属性的值,从而执行不同的程序代码段。

注意:实际开发中的自定义注解几乎都是使用的 RetentionPolicy.RUNTIME 。

@Documented元注解:

@Documented注解,是被用来指定自定义注解是否能随着被定义的java文件生成到JavaDoc文档当中。

@Inherited元注解:

@Inherited注解,是指定某个自定义注解如果写在了父类的声明部分,那么子类的声明部分也能自动拥有该注解。

@Inherited注解只对那些@Target被定义为 ElementType.TYPE 的自定义注解起作用。

自定义注解实现:

在了解了上面的内容后,我们来尝试实现一个自定义注解:

根据上面自定义注解中使用到的元注解得知:

①、此注解的作用范围,可以使用在类(接口、枚举)、方法上;

②、此注解的生命周期,被编译器保存在class文件中,而且在运行时会被JVM保留,可以通过反射读取;

自定义注解的简单使用:

上面已经创建了一个自定义的注解,那该怎么使用呢?下面首先描述下它简单的用法,后面将会使用其结合拦截器和AOP切面编程进行实战应用;

应用场景实现

在了解了上面注解的知识后,我们乘胜追击,看看它的实际应用场景是肿么样的,以此加深下我们的理解;

实现的 Demo 项目是以 SpringBoot 实现的,项目工程结构图如下:

场景一:自定义注解 + 拦截器 = 实现接口响应的包装

使用自定义注解 结合 拦截器 优雅的实现对API接口响应的包装。

在介绍自定义实现的方式之前,先简单介绍下普遍的实现方式,通过两者的对比,才能更加明显的发现谁最优雅。

普通的接口响应包装方式:现在项目绝大部分都采用的前后端分离方式,所以需要前端和后端通过接口进行交互;目前在接口交互中使用最多的数据格式是 json,然后后端返回给前端的最为常见的响应格式如下:

{#返回状态码code:integer,#返回信息描述message:string,#返回数据值data:object}

项目中经常使用枚举类定义状态码和消息,代码如下:

/***@author【木子雷】公众号*@Title:ResponseCode*@Description:使用枚举类封装好的响应状态码及对应的响应消息*@date:2019年8月23日下午7:12:50*/publicenumResponseCode{SUCCESS(1200,"请求成功"),ERROR(1400,"请求失败");privateIntegercode;privateStringmessage;privateResponseCode(Integercode,Stringmessage){this.code=code;this.message=message;}publicIntegercode(){returnthis.code;}publicStringmessage(){returnthis.message;}}

同时项目中也会设计一个返回响应包装类,代码如下:

importcom.alibaba.fastjson.JSONObject;importjava.io.Serializable;/***@author【木子雷】公众号*@Title:Response*@Description:封装的统一的响应返回类*@date:2019年8月23日下午7:07:13*/@SuppressWarnings("serial")publicclassResponse<T>implementsSerializable{/***响应数据*/privateTdate;/***响应状态码*/privateIntegercode;/***响应描述信息*/privateStringmessage;publicResponse(Tdate,Integercode,Stringmessage){super();this.date=date;this.code=code;this.message=message;}publicTgetDate(){returndate;}publicvoidsetDate(Tdate){this.date=date;}publicIntegergetCode(){returncode;}publicvoidsetCode(Integercode){this.code=code;}publicStringgetMessage(){returnmessage;}publicvoidsetMessage(Stringmessage){this.message=message;}@OverridepublicStringtoString(){returnJSONObject.toJSONString(this);}}

最后就是使用响应包装类和状态码枚举类 来实现返回响应的包装了:

@GetMapping("/user/findAllUser")publicResponse<List<User>>findAllUser(){logger.info("开始查询所有数据...");List<User>findAllUser=newArrayList<>();findAllUser.add(newUser("木子雷",26));findAllUser.add(newUser("公众号",28));//返回响应进行包装Responseresponse=newResponse(findAllUser,ResponseCode.SUCCESS.code(),ResponseCode.SUCCESS.message());logger.info("response:{}\n",response.toString());returnresponse;}

在浏览器中输入网址: http://127.0.0.1:8080/v1/api/user/findAllUser 然后点击回车,得到如下数据:

{"code":1200,"date":[{"age":26,"name":"木子雷"},{"age":28,"name":"公众号"}],"message":"请求成功"}

通过看这中实现响应包装的方式,我们能发现什么问题吗?

答:代码很冗余,需要在每个接口方法中都进行响应的包装;使得接口方法包含了很多非业务逻辑代码;

有没有版本进行优化下呢? en en 思考中。。。。。 啊,自定义注解 + 拦截器可以实现呀!

自定义注解实现接口响应包装:①、首先创建一个进行响应包装的自定义注解:

/***@author【木子雷】公众号*@PACKAGE_NAME:com.lyl.annotation*@ClassName:ResponseResult*@Description:标记方法返回值需要进行包装的自定义注解*@Date:2020-11-1010:38**/@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documentedpublic@interfaceResponseResult{}

②、创建一个拦截器,实现对请求的拦截,看看请求的方法或类上是否使用了自定义的注解:

/***@author【木子雷】公众号*@PACKAGE_NAME:com.lyl.interceptor*@ClassName:ResponseResultInterceptor*@Description:拦截器:拦截请求,判断请求的方法或类上是否使用了自定义的@ResponseResult注解,*并在请求内设置是否使用了自定义注解的标志位属性;*@Date:2020-11-1010:50**/@ComponentpublicclassResponseResultInterceptorimplementsHandlerInterceptor{/***标记位,标记请求的controller类或方法上使用了到了自定义注解,返回数据需要被包装*/publicstaticfinalStringRESPONSE_ANNOTATION="RESPONSE_ANNOTATION";/***请求预处理,判断是否使用了自定义注解*/@OverridepublicbooleanpreHandle(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Objecthandler)throwsException{//请求的接口方法if(handlerinstanceofHandlerMethod){finalHandlerMethodhandlerMethod=(HandlerMethod)handler;finalClass<?>clazz=handlerMethod.getBeanType();finalMethodmethod=handlerMethod.getMethod();//判断是否在类对象上加了注解if(clazz.isAnnotationPresent(ResponseResult.class)){//在请求中设置需要进行响应包装的属性标志,在下面的ResponseBodyAdvice增强中进行处理request.setAttribute(RESPONSE_ANNOTATION,clazz.getAnnotation(ResponseResult.class));}elseif(method.isAnnotationPresent(ResponseResult.class)){//在请求中设置需要进行响应包装的属性标志,在下面的ResponseBodyAdvice增强中进行处理request.setAttribute(RESPONSE_ANNOTATION,method.getAnnotation(ResponseResult.class));}}returntrue;}}

③、创建一个增强Controller,实现对返回响应进行包装的增强处理:

/***@author【木子雷】公众号*@PACKAGE_NAME:com.lyl.interceptor*@ClassName:ResponseResultHandler*@Description:对返回响应进行包装的增强处理*@Date:2020-11-1013:49**/@ControllerAdvicepublicclassResponseResultHandlerimplementsResponseBodyAdvice<Object>{privatefinalLoggerlogger=LoggerFactory.getLogger(this.getClass());/***标记位,标记请求的controller类或方法上使用了到了自定义注解,返回数据需要被包装*/publicstaticfinalStringRESPONSE_ANNOTATION="RESPONSE_ANNOTATION";/***请求中是否包含了响应需要被包装的标记,如果没有,则直接返回,不需要重写返回体**@parammethodParameter*@paramaClass*@return*/@Overridepublicbooleansupports(MethodParametermethodParameter,Class<?extendsHttpMessageConverter<?>>aClass){ServletRequestAttributesra=(ServletRequestAttributes)RequestContextHolder.getRequestAttributes();HttpServletRequestsr=(HttpServletRequest)ra.getRequest();//查询是否需要进行响应包装的标志ResponseResultresponseResult=(ResponseResult)sr.getAttribute(RESPONSE_ANNOTATION);returnresponseResult==null?false:true;}/***对响应体进行包装;除此之外还可以对响应体进行统一的加密、签名等**@paramresponseBody请求的接口方法执行后得到返回值(返回响应)*/@OverridepublicObjectbeforeBodyWrite(ObjectresponseBody,MethodParametermethodParameter,MediaTypemediaType,Class<?extendsHttpMessageConverter<?>>aClass,ServerHttpRequestserverHttpRequest,ServerHttpResponseserverHttpResponse){logger.info("返回响应包装进行中。。。");Responseresponse;//boolean类型时判断一些数据库新增、更新、删除的操作是否成功if(responseBodyinstanceofBoolean){if((Boolean)responseBody){response=newResponse(responseBody,ResponseCode.SUCCESS.code(),ResponseCode.SUCCESS.message());}else{response=newResponse(responseBody,ResponseCode.ERROR.code(),ResponseCode.ERROR.message());}}else{//判断像查询一些返回数据的情况,查询不到数据返回null;if(null!=responseBody){response=newResponse(responseBody,ResponseCode.SUCCESS.code(),ResponseCode.SUCCESS.message());}else{response=newResponse(responseBody,ResponseCode.ERROR.code(),ResponseCode.ERROR.message());}}returnresponse;}}

④、最后在 Controller 中使用上我们的自定义注解;在 Controller 类上或者 方法上使用@ResponseResult自定义注解即可; 在浏览器中输入网址: http://127.0.0.1:8080/v1/api/user/findAllUserByAnnotation 进行查看:

//自定义注解用在了方法上@ResponseResult@GetMapping("/user/findAllUserByAnnotation")publicList<User>findAllUserByAnnotation(){logger.info("开始查询所有数据...");List<User>findAllUser=newArrayList<>();findAllUser.add(newUser("木子雷",26));findAllUser.add(newUser("公众号",28));logger.info("使用@ResponseResult自定义注解进行响应的包装,使controller代码更加简介");returnfindAllUser;}

至此我们的接口返回响应包装自定义注解实现设计完成,看看代码是不是又简洁,又优雅呢。

总结:本文针对此方案只是进行了简单的实现,如果有兴趣的朋友可以进行更好的优化。

场景二:自定义注解 + AOP = 实现优雅的使用分布式锁

分布式锁的最常见的使用流程:

先看看最为常见的分布式锁使用方式的实现,然后再聊聊自定义注解怎么优雅的实现分布式锁的使用。

普通的分布式锁使用方式:

通过上面的代码可以得到一个信息:如果有很多方法中需要使用分布式锁,那么每个方法中都必须有获取分布式锁和释放分布式锁的代码,这样一来就会出现代码冗余;

那有什么好的解决方案吗? 自定义注解使代码变得更加简洁、优雅;

自定义注解优雅的使用分布式锁:①、首先实现一个标记分布式锁使用的自定义注解:

/***@author【木子雷】公众号*@PACKAGE_NAME:com.lyl.annotation*@ClassName:GetDistributedLock*@Description:获取redis分布式锁注解*@Date:2020-11-1016:24**/@Target(ElementType.METHOD)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documentedpublic@interfaceGetDistributedLock{//分布式锁keyStringlockKey();//分布式锁value,默认为lockValueStringlockValue()default"lockValue";//过期时间,默认为300秒intexpireTime()default300;}

②、定义一个切面,在切面中对使用了 @GetDistributedLock 自定义注解的方法进行环绕增强通知:

/***@author:【木子雷】公众号*@PACKAGE_NAME:com.lyl.aop*@ClassName:DistributedLockAspect*@Description:自定义注解结合AOP切面编程优雅的使用分布式锁*@Date:2020-11-1016:52**/@Component@AspectpublicclassDistributedLockAspect{privatefinalLoggerlogger=LoggerFactory.getLogger(this.getClass());@AutowiredRedisServiceredisService;/***Around环绕增强通知**@paramjoinPoint连接点,所有方法都属于连接点;但是当某些方法上使用了@GetDistributedLock自定义注解时,*则其将连接点变为了切点;然后在切点上织入额外的增强处理;切点和其相应的增强处理构成了切面Aspect。*/@Around(value="@annotation(com.lyl.annotation.GetDistributedLock)")publicBooleanhandlerDistributedLock(ProceedingJoinPointjoinPoint){//通过反射获取自定义注解对象GetDistributedLockgetDistributedLock=((MethodSignature)joinPoint.getSignature()).getMethod().getAnnotation(GetDistributedLock.class);//获取自定义注解对象中的属性值StringlockKey=getDistributedLock.lockKey();StringLockValue=getDistributedLock.lockValue();intexpireTime=getDistributedLock.expireTime();if(redisService.tryGetDistributedLock(lockKey,LockValue,expireTime)){//获取分布式锁成功后,继续执行业务逻辑try{return(boolean)joinPoint.proceed();}catch(Throwablethrowable){logger.error("业务逻辑执行失败。",throwable);}finally{//最终保证分布式锁的释放redisService.releaseDistributedLock(lockKey,LockValue);}}returnfalse;}}

③、最后,在 Controller 中的方法上使用 @GetDistributedLock 自定义注解即可;当某个方法上使用了 自定义注解,那么这个方法就相当于一个切点,那么就会对这个方法做环绕(方法执行前和方法执行后)增强处理;

在浏览器中输入网址: http://127.0.0.1:8080/v1/api/user/getDistributedLock 回车后触发方法执行:

//自定义注解的使用@GetDistributedLock(lockKey="userLock")@GetMapping("/user/getDistributedLock")publicbooleangetUserDistributedLock(){logger.info("获取分布式锁...");//写具体的业务逻辑returntrue;}

通过自定义注解的方式,可以看到代码变得更加简洁、优雅。

场景三:自定义注解 + AOP = 实现日志的打印

先看看最为常见的日志打印的方式,然后再聊聊自定义注解怎么优雅的实现日志的打印。

普通日志的打印方式:

通过看上面的代码可以知道,如果每个方法都需要打印下日志,那将会存在大量的冗余代码;

自定义注解实现日志打印:①、首先创建一个标记日志打印的自定义注解:

/***@Author:【木子雷】公众号*@PACKAGE_NAME:com.lyl.annotation*@ClassName:PrintLog*@Description:自定义注解实现日志打印*@Date:2020-11-1018:05**/@Target(ElementType.METHOD)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documentedpublic@interfacePrintLog{}

②、定义一个切面,在切面中对使用了 @PrintLog 自定义注解的方法进行环绕增强通知:

/***@author:【木子雷】公众号*@PACKAGE_NAME:com.lyl.aop*@ClassName:PrintLogAspect*@Description:自定义注解结合AOP切面编程优雅的实现日志打印*@Date:2020-11-1018:11**/@Component@AspectpublicclassPrintLogAspect{privatefinalLoggerlogger=LoggerFactory.getLogger(this.getClass());/***Around环绕增强通知**@paramjoinPoint连接点,所有方法都属于连接点;但是当某些方法上使用了@PrintLog自定义注解时,*则其将连接点变为了切点;然后在切点上织入额外的增强处理;切点和其相应的增强处理构成了切面Aspect。*/@Around(value="@annotation(com.lyl.annotation.PrintLog)")publicObjecthandlerPrintLog(ProceedingJoinPointjoinPoint){//获取方法的名称StringmethodName=joinPoint.getSignature().getName();//获取方法入参Object[]param=joinPoint.getArgs();StringBuildersb=newStringBuilder();for(Objecto:param){sb.append(o+";");}logger.info("进入《{}》方法,参数为:{}",methodName,sb.toString());Objectobject=null;//继续执行方法try{object=joinPoint.proceed();}catch(Throwablethrowable){logger.error("打印日志处理error。。",throwable);}logger.info("{}方法执行结束。。",methodName);returnobject;}}

③、最后,在 Controller 中的方法上使用 @PrintLog 自定义注解即可;当某个方法上使用了 自定义注解,那么这个方法就相当于一个切点,那么就会对这个方法做环绕(方法执行前和方法执行后)增强处理;

@PrintLog@GetMapping(value="/user/findUserNameById/{id}",produces="application/json;charset=utf-8")publicStringfindUserNameById(@PathVariable("id")intid){//模拟根据id查询用户名StringuserName="木子雷公众号";returnuserName;}

④、在浏览器中输入网址: http://127.0.0.1:8080/v1/api/user/findUserNameById/66 回车后触发方法执行,发现控制台打印了日志:

进入《findUserNameById》方法,参数为:66;findUserNameById方法执行结束。。

使用自定义注解实现是多优雅,代码看起来简介干净,越瞅越喜欢;赶快去你的项目中使用吧, 嘿嘿。。。

以上就是Java 自定义注解的魅力的详细内容,更多关于Java 自定义注解的资料请关注其它相关文章!

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