深入理解Spring中的各种注解

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技术经验交流:

Spring中的注解大概可以分为两大类:

  • spring的bean容器相关的注解,或者说bean工厂相关的注解;
  • springmvc相关的注解。
  • spring的bean容器相关的注解有:@Required, @Autowired, @PostConstruct, @PreDestory。还有Spring3.0开始支持的JSR-330标准javax.inject.*中的注解(@Inject, @Named, @Qualifier, @Provider, @Scope, @Singleton).

    springmvc相关的注解有:@Controller,@RequestMapping,@RequestParam, @ResponseBody等等。

    要理解Spring中的注解,先要理解Java中的注解。

    1. Java中的注解

    Java中1.5中开始引入注解,我们最熟悉的应该是:@Override, 它的定义如下:

    
    /**
     * Indicates that a method declaration is intended to override a
     * method declaration in a supertype. If a method is annotated with
     * this annotation type compilers are required to generate an error
     * message unless at least one of the following conditions hold:
     * The method does override or implement a method declared in a
     * supertype.
     * The method has a signature that is override-equivalent to that of
     * any public method declared in Object.
     *
     * @author  Peter von der Ahé
     * @author  Joshua Bloch
     * @jls 9.6.1.4 @Override
     * @since 1.5
     */
    @Target(ElementType.METHOD)
    @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
    public @interface Override {
    }
    

    从注释,我们可以看出,@Override的作用是,提示编译器,使用了@Override注解的方法必须override父类或者java.lang.Object中的一个同名方法。我们看到@Override的定义中使用到了 @Target, @Retention,它们就是所谓的“元注解”——就是定义注解的注解,或者说注解注解的注解(晕了…)。

    我们看下@Retention

    
    /**
     * Indicates how long annotations with the annotated type are to
     * be retained.  If no Retention annotation is present on
     * an annotation type declaration, the retention policy defaults to
     * RetentionPolicy.CLASS.
     */
    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
    public @interface Retention {
        /**
         * Returns the retention policy.
         * @return the retention policy
         */
        RetentionPolicy value();
    }
    

    @Retention用于提示注解被保留多长时间,有三种取值:

    
    public enum RetentionPolicy {
        /**
         * Annotations are to be discarded by the compiler.
         */
        SOURCE,
        /**
         * Annotations are to be recorded in the class file by the compiler
         * but need not be retained by the VM at run time.  This is the default
         * behavior.
         */
        CLASS,
        /**
         * Annotations are to be recorded in the class file by the compiler and
         * retained by the VM at run time, so they may be read reflectively.
         *
         * @see java.lang.reflect.AnnotatedElement
         */
        RUNTIME
    }
    

    RetentionPolicy.SOURCE 保留在源码级别,被抛弃(@Override就是此类); RetentionPolicy.CLASS被编译器保留在编译后的类文件级别,但是被虚拟机丢弃;

    RetentionPolicy.RUNTIME保留至运行时,可以被反射读取。

    再看 @Target:

    
    package java.lang.annotation;
    
    /**
     * Indicates the contexts in which an annotation type is applicable. The
     * declaration contexts and type contexts in which an annotation type may be
     * applicable are specified in JLS 9.6.4.1, and denoted in source code by enum
     * constants of java.lang.annotation.ElementType
     * @since 1.5
     * @jls 9.6.4.1 @Target
     * @jls 9.7.4 Where Annotations May Appear
     */
    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
    public @interface Target {
        /**
         * Returns an array of the kinds of elements an annotation type
         * can be applied to.
         * @return an array of the kinds of elements an annotation type
         * can be applied to
         */
        ElementType[] value();
    }
    

    @Target用于提示该注解使用的地方,取值有:

    
    public enum ElementType {
        /** Class, interface (including annotation type), or enum declaration */
        TYPE,
        /** Field declaration (includes enum constants) */
        FIELD,
        /** Method declaration */
        METHOD,
        /** Formal parameter declaration */
        PARAMETER,
        /** Constructor declaration */
        CONSTRUCTOR,
        /** Local variable declaration */
        LOCAL_VARIABLE,
        /** Annotation type declaration */
        ANNOTATION_TYPE,
        /** Package declaration */
        PACKAGE,
        /**
         * Type parameter declaration
         * @since 1.8
         */
        TYPE_PARAMETER,
        /**
         * Use of a type
         * @since 1.8
         */
        TYPE_USE
    }
    

    分别表示该注解可以被使用的地方:1)类,接口,注解,enum; 2)属性域;3)方法;4)参数;5)构造函数;6)局部变量;7)注解类型;8)包

    所以:

    
    @Target(ElementType.METHOD)
    @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
    public @interface Override {
    }
    

    表示 @Override 只能使用在方法上,保留在源码级别,被编译器处理,然后抛弃掉。

    还有一个经常使用的元注解 @Documented :

    
    /**
     * Indicates that annotations with a type are to be documented by javadoc
     * and similar tools by default.  This type should be used to annotate the
     * declarations of types whose annotations affect the use of annotated
     * elements by their clients.  If a type declaration is annotated with
     * Documented, its annotations become part of the public API
     * of the annotated elements.
     */
    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
    public @interface Documented {
    }
    

    表示注解是否能被 javadoc 处理并保留在文档中。

    2. 使用 元注解 来自定义注解 和 处理自定义注解

    有了元注解,那么我就可以使用它来自定义我们需要的注解。结合自定义注解和AOP或者过滤器,是一种十分强大的武器。比如可以使用注解来实现权限的细粒度的控制——在类或者方法上使用,然后在AOP或者过滤器中进行拦截处理。下面是一个关于登录的权限的注解的实现:

    
    /**
     * 不需要登录注解
     */
    @Target({ ElementType.METHOD, ElementType.TYPE })
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface NoLogin {
    }
    

    我们自定义了一个注解 @NoLogin, 可以被用于 方法 和 类 上,注解一直保留到运行期,可以被反射读取到。该注解的含义是:被 @NoLogin 注解的类或者方法,即使用户没有登录,也是可以访问的。下面就是对注解进行处理了:

    
    /**
     * 检查登录拦截器
     * 如不需要检查登录可在方法或者controller上加上@NoLogin
     */
    public class CheckLoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
        private static final Logger logger = Logger.getLogger(CheckLoginInterceptor.class);
    
        @Override
        public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
                                 Object handler) throws Exception {
            if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {
                logger.warn("当前操作handler不为HandlerMethod=" + handler.getClass().getName() + ",req="
                            + request.getQueryString());
                return true;
            }
            HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
            String methodName = handlerMethod.getMethod().getName();
            // 判断是否需要检查登录
            NoLogin noLogin = handlerMethod.getMethod().getAnnotation(NoLogin.class);
            if (null != noLogin) {
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("当前操作methodName=" + methodName + "不需要检查登录情况");
                }
                return true;
            }
            noLogin = handlerMethod.getMethod().getDeclaringClass().getAnnotation(NoLogin.class);
            if (null != noLogin) {
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("当前操作methodName=" + methodName + "不需要检查登录情况");
                }
                return true;
            }
            if (null == request.getSession().getAttribute(CommonConstants.SESSION_KEY_USER)) {
                logger.warn("当前操作" + methodName + "用户未登录,ip=" + request.getRemoteAddr());
                response.getWriter().write(JsonConvertor.convertFailResult(ErrorCodeEnum.NOT_LOGIN).toString()); // 返回错误信息
                return false;
            }
            return true;
        }
        @Override
        public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
                               Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
        }
        @Override
        public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
                                    Object handler, Exception ex) throws Exception {
        }
    }
    

    上面我们定义了一个登录拦截器,首先使用来判断方法上是否被 @NoLogin 注解:

    
     NoLogin noLogin = handlerMethod.getMethod().getAnnotation(NoLogin.class);
    

    然后判断类是否被 @NoLogin 注解:

    
    noLogin = handlerMethod.getMethod().getDeclaringClass().getAnnotation(NoLogin.class); 
    

    如果被注解了,就返回 true,如果没有被注解,就判断是否已经登录,没有登录则返回错误信息给前台和false. 这是一个简单的使用 注解 和 来进行权限处理的例子。

    扩展开来,那么我们就可以使用注解,来表示某方法或者类,只能被具有某种角色,或者具有某种的用户所访问,然后在过滤器中进行判断处理。

    3. spring的bean容器相关的注解

    1)**@Autowired** 是我们使用得最多的注解,其实就是 autowire=byType 就是根据类型的自动注入依赖(基于注解的依赖注入),可以被使用再属性域,方法,构造函数上。

    2)**@Qualifier** 就是 autowire=byName, @Autowired注解判断多个bean类型相同时,就需要使用 @Qualifier(“xxBean”) 来指定依赖的bean的id:

    
    @Controller
    @RequestMapping("/user")
    public class HelloController {
        @Autowired
        @Qualifier("userService")
        private UserService userService;
    

    3)**@Resource **属于JSR250标准,用于属性域和方法上。也是 byName 类型的依赖注入。使用方式:@Resource(name=”xxBean”). 不带参数的 @Resource 默认值类名首字母小写。

    4)JSR-330标准javax.inject.中的注解(**@Inject, @Named, @Qualifier, @Provider, @Scope, @Singleton*)。@Inject就相当于@Autowired, @Named 就相当于 @Qualifier, 另外 @Named 用在类上还有 @Component的功能。

    5)**@Component, @Controller, @Service, @Repository, **这几个注解不同于上面的注解,上面的注解都是将被依赖的注入进入,而这几个注解的作用都是生产bean, 这些注解都是注解在类上,将类注解成spring的bean工厂中一个一个的bean。@Controller, @Service, @Repository基本就是语义更加细化的@Component。

    6)**@PostConstruct **和 **@PreDestroy **不是用于依赖注入,而是bean 的生命周期。类似于 init-method(InitializeingBean) destory-method(DisposableBean)

    4. spring中注解的处理

    spring中注解的处理基本都是通过实现接口 BeanPostProcessor 来进行的:

    
    public interface BeanPostProcessor {
        Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
        Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
    }
    

    相关的处理类有:

    AutowiredAnnotationBeanPostProcessor, CommonAnnotationBeanPostProcessor, PersistenceAnnotationBeanPostProcessor,  RequiredAnnotationBeanPostProcessor

    这些处理类,可以通过  context:annotation-config/ 配置隐式的配置进spring容器。这些都是依赖注入的处理,还有生产bean的注解(@Component, @Controller, @Service, @Repository)的处理:

    
    context:component-scan base-package="net.aazj.service,net.aazj.aop" /
    

    这些都是通过指定扫描的基包路径来进行的,将他们扫描进spring的bean容器。注意 context:component-scan 也会默认将 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor,CommonAnnotationBeanPostProcessor 配置进来。所以 context:annotation-config/是可以省略的。另外context:component-scan也可以扫描@Aspect风格的AOP注解,但是需要在配置文件中加入  aop:aspectj-autoproxy/ 进行配合。

    5. Spring注解和JSR-330标准注解的区别:

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