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談談Java中自定義註解及使用場景

Java自定義註解一般使用場景為:自定義註解+攔截器或者AOP,使用自定義註解來自己設計框架,使得程式碼看起來非常優雅。本文將先從自定義註解的基礎概念說起,然後開始實戰,寫小段程式碼實現自定義註解+攔截器,自定義註解+AOP。

一. 什麼是註解(Annotation)

Java註解是什麼,以下是引用自維基百科的內容

Java註解又稱Java標註,是JDK5.0版本開始支援加入原始碼的特殊語法元資料。

Java語言中的類、方法、變數、引數和包等都可以被標註。和Javadoc不同,Java標註可以通過反射獲取標註內容。在編譯器生成類檔案時,標註可以被嵌入到位元組碼中。Java虛擬機器可以保留標註內容,在執行時可以獲取到標註內容。當然它也支援自定義Java標註。

二. 註解體系圖

元註解:java.lang.annotation中提供了元註解,可以使用這些註解來定義自己的註解。主要使用的是Target和Retention註解

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註解處理類:既然上面定義了註解,那得有辦法拿到我們定義的註解啊。java.lang.reflect.AnnotationElement介面則提供了該功能。註解的處理是通過java反射來處理的。

如下,反射相關的類Class,Method,Field都實現了AnnotationElement介面。

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因此,只要我們通過反射拿到Class,Field類,就能夠通過getAnnotation(Class<T>)拿到我們想要的註解並取值。

三. 常用元註解

Target:描述了註解修飾的物件範圍,取值在java.lang.annotation.ElementType定義,常用的包括:

  • METHOD:用於描述方法
  • PACKAGE:用於描述包
  • PARAMETER:用於描述方法變數
  • TYPE:用於描述類、介面或enum型別

Retention: 表示註解保留時間長短。取值在java.lang.annotation.RetentionPolicy中,取值為:

  • SOURCE:在原始檔中有效,編譯過程中會被忽略
  • CLASS:隨原始檔一起編譯在class檔案中,執行時忽略
  • RUNTIME:在執行時有效

只有定義為RetentionPolicy.RUNTIME時,我們才能通過註解反射獲取到註解。

所以,假設我們要自定義一個註解,它用在欄位上,並且可以通過反射獲取到,功能是用來描述欄位的長度和作用。

@Target(ElementType.FIELD) // 註解用於欄位上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 保留到執行時,可通過註解獲取
public @interface MyField {
 String description();
 int length();
}

四. 示例-反射獲取註解

先定義一個註解:

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyField {
 String description();
 int length();
}

通過反射獲取註解

public class MyFieldTest {
 //使用我們的自定義註解
 @MyField(description = "使用者名稱",length = 12)
 private String username;

 @Test
 public void testMyField() {
  // 獲取類模板
  Class c = MyFieldTest.class;
  // 獲取所有欄位
  for (Field f : c.getDeclaredFields()) {
   // 判斷這個欄位是否有MyField註解
   if (f.isAnnotationPresent(MyField.class)) {
    MyField annotation = f.getAnnotation(MyField.class);
    System.out.println("欄位:[" + f.getName() + "],描述:[" + annotation.description() + "],長度:[" + annotation.length() + "]");
   }
  }
 }
}

執行結果

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應用場景一:自定義註解+攔截器 實現登入校驗

接下來,我們使用springboot攔截器實現這樣一個功能,如果方法上加了@LoginRequired,則提示使用者該介面需要登入才能訪問,否則不需要登入。

首先定義一個LoginRequired註解

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface LoginRequired {

}

然後寫兩個簡單的介面,訪問sourceA,sourceB資源

@RestController
public class IndexController {
 @GetMapping("/sourceA")
 public String sourceA() {
  return "你正在訪問sourceA資源";
 }

 @GetMapping("/sourceB")
 public String sourceB() {
  return "你正在訪問sourceB資源";
 }
}

沒新增攔截器之前成功訪問

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實現spring的HandlerInterceptor 類先實現攔截器,但不攔截,只是簡單列印日誌,如下:

public class SourceAccessInterceptor implements HandlerInterceptor {
 @Override
 public boolean preHandle(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,Object handler) throws Exception {
  System.out.println("進入攔截器了");
  return true;
 }

 @Override
 public void postHandle(HttpServletRequest request,Object handler,ModelAndView modelAndView) throws Exception {
 }

 @Override
 public void afterCompletion(HttpServletRequest request,Exception ex) throws Exception {
 }
}

實現spring類WebMvcConfigurer,建立配置類把攔截器新增到攔截器鏈中

@Configuration
public class InterceptorTrainConfigurer implements WebMvcConfigurer {
 @Override
 public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
  registry.addInterceptor(new SourceAccessInterceptor()).addPathPatterns("/**");
 }
}

攔截成功如下

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在sourceB方法上新增我們的登入註解@LoginRequired

@RestController
public class IndexController {
 @GetMapping("/sourceA")
 public String sourceA() {
  return "你正在訪問sourceA資源";
 }

 @LoginRequired
 @GetMapping("/sourceB")
 public String sourceB() {
  return "你正在訪問sourceB資源";
 }
}

簡單實現登入攔截邏輯

@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request,Object handler) throws Exception {
 System.out.println("進入攔截器了");
 // 反射獲取方法上的LoginRequred註解
 HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
 LoginRequired loginRequired = handlerMethod.getMethod().getAnnotation(LoginRequired.class);
 if (loginRequired == null) {
  return true;
 }
 // 有LoginRequired註解說明需要登入,提示使用者登入
 response.setContentType("application/json; charset=utf-8");
 response.getWriter().print("你訪問的資源需要登入");
 return false;
}

執行成功,訪問sourceB時需要登入了,訪問sourceA則不用登入

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應用場景二:自定義註解+AOP 實現日誌列印

先匯入切面需要的依賴包

<dependency>
 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
 <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

定義一個註解@MyLog

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyLog {

}

定義一個切面類,見如下程式碼註釋理解:

@Aspect // 1.表明這是一個切面類
@Component
public class MyLogAspect {
 // 2. PointCut表示這是一個切點,@annotation表示這個切點切到一個註解上,後面帶該註解的全類名
 // 切面最主要的就是切點,所有的故事都圍繞切點發生
 // logPointCut()代表切點名稱
 @Pointcut("@annotation(me.zebin.demo.annotationdemo.aoplog.MyLog)")
 public void logPointCut() {};
 // 3. 環繞通知
 @Around("logPointCut()")
 public void logAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
  // 獲取方法名稱
  String methodName = joinPoint.getSignature().getName();
  // 獲取入參
  Object[] param = joinPoint.getArgs();

  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  for (Object o : param) {
   sb.append(o + "; ");
  }
  System.out.println("進入[" + methodName + "]方法,引數為:" + sb.toString());
  // 繼續執行方法
  try {
   joinPoint.proceed();
  } catch (Throwable throwable) {
   throwable.printStackTrace();
  }
  System.out.println(methodName + "方法執行結束");
 }
}

在步驟二中的IndexController寫一個sourceC進行測試,加上我們的自定義註解:

@MyLog
@GetMapping("/sourceC/{source_name}")
public String sourceC(@PathVariable("source_name") String sourceName){
 return "你正在訪問sourceC資源";
}

啟動springboot web專案,輸入訪問地址

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