Spring--注解

一、简介

Spring注解是一种元数据形式的代码，用于提供配置信息，从而减少XML配置文件的使用。Spring框架提供了一系列的注解，用于简化Spring应用程序的开发。通过使用这些注解，开发者可以在不编写大量XML配置的情况下，实现对Spring容器中bean的声明和管理、自动装配依赖、声明事务管理等功能。

二、常用注解

  1. @Component：表示一个类是Spring容器管理的组件，可以被自动扫描并注册到Spring应用上下文中。
  2. @Controller：是@Component的特化，用于标注控制层的组件，处理用户请求和返回响应。
  3. @RestController：是@Controller和@ResponseBody的组合，简化了RESTful Web服务的编写。
  4. @Service：是@Component的特化，用于标注服务层的组件。
  5. @Repository：是@Component的特化，用于标注数据访问层的组件，通常与数据库交互。
  6. @Configuration：表示一个类是配置类，可以包含一个或多个@Bean注解的方法。
  7. @Bean：表示一个方法产生一个bean，该方法的返回值将被注册到Spring应用上下文中。
  8. @Autowired：用于自动注入依赖关系，它可以应用于字段、构造函数、setter方法等。
  9. @Qualifier：与@Autowired结合使用，指定要注入的确切的bean实例。
  10. @RequestMapping：用于映射Web请求到控制器的处理方法，可以指定URL模式、HTTP方法等。
  11. @PathVariable：用于从URL的一部分中提取变量值，并将其作为方法参数。
  12. @ResponseBody：指示方法的返回值应该直接写入HTTP响应体中，通常与@RequestMapping一起使用。
  13. @Transactional：用于声明事务的边界，确保事务的一致性和原子性。
  14. @EnableTransactionManagement：启用声明式事务管理。

三、元注解

Spring框架中的元注解是指那些用于注解其他注解的注解。它们提供了一种机制来定义新的注解，并指定这些新注解的行为和作用范围。Spring提供了几个核心的元注解，这些元注解可以用来创建自定义注解，以下是一些常用的Spring元注解：

  1. @Target：指定自定义注解可以应用于哪些Java元素，如类、方法、构造函数、字段或注解等。它接受ElementType枚举的一个或多个值作为参数，常用的枚举值有：
    • ElementType.TYPE：说明该注解只能被声明在一个类前；
    • ElementType.FIELD：说明该注解只能被声明在一个类的字段前；
    • ElementType.METHOD：说明该注解只能被声明在一个类的方法前；
    • ElementType.PARAMETER：说明该注解只能被声明在一个方法参数前；
    • ElementType.CONSTRUCTOR：说明该注解只能声明在一个类的构造方法前；
    • ElementType.LOCAL_VARIABLE：说明该注解只能声明在一个局部变量前；
    • ElementType.ANNOTATION_TYPE：说明该注解只能声明在一个注解类型前；
    • ElementType.PACKAGE：说明该注解只能声明在一个包名前。
  2. @Retention：确定自定义注解在何种生命周期内有效。它有三个可能的值：
    • RUNTIME：表示注解在运行时依然存在；
    • CLASS：表示注解仅在编译后的.class文件中保留；
    • SOURCE：表示注解仅在源代码中有效，编译时会被丢弃。
  3. @Documented：指示Javadoc工具应该记录自定义注解。当你希望在生成的API文档中包含自定义注解时，应该使用这个元注解。
  4. @Inherited：表示自定义注解可以被子类继承。如果一个注解被标注为@Inherited，那么其父类上的该注解也会出现在子类上。

四、注解的原理

Spring框架中的注解原理基于Java的反射API和代理技术，主要涉及以下几个方面：

  1. 注解扫描：

    • Spring容器启动时，会根据@ComponentScan注解指定的基础包路径，扫描类路径下所有带有特定注解（如@Component、@Service、@Repository、@Controller等）的类。
    • 这些注解通常会通过@Component或其特化注解来标记Spring容器应该管理的组件。

  2. Bean的实例化和注册：

    • 被扫描到的带有Spring管理注解的类将被实例化。如果该类有无参构造函数，Spring会使用默认无参构造函数创建实例；如果没有无参构造函数，可能会使用CGLIB等字节码操作库进行实例化。
    • 创建的实例会被注册到Spring容器中，以便之后进行依赖注入。

  3. 依赖注入：

    • Spring容器会根据注解如@Autowired、@Inject、@Resource等来确定依赖关系，并通过反射机制将依赖注入到目标Bean中。
    • 如果依赖是由方法参数或者构造函数指定的，Spring会尝试匹配相应类型的Bean进行注入。
    • 如果依赖是字段，Spring会直接设置字段的值。

  4. 代理创建：

    • 对于需要AOP（面向切面编程）功能的Bean，Spring会创建一个代理对象。这个代理对象会拦截对目标Bean的调用，并在适当的时机执行通知逻辑。
    • 代理可以是JDK动态代理（仅适用于实现了接口的类）或者基于CGLIB的代理（适用于所有类，包括抽象类和没有实现接口的类）。

  5. Bean的生命周期管理：

    • Spring容器负责管理Bean的整个生命周期。在Bean初始化时，会调用初始化方法（如@PostConstruct注解的方法）。
    • 在Bean销毁时，会调用清理方法（如@PreDestroy注解的方法）。

  6. 事件发布和监听器机制：

    • Spring容器在Bean的生命周期事件发生时，会发布相应的事件，比如ContextRefreshedEvent、ContextClosedEvent等。
    • 可以注册监听器（Listener）来响应这些事件，从而实现一些自定义的逻辑。

五、自定义注解

自定义注解是通过使用@interface关键字来创建的。自定义注解可以用来为类、方法、变量等添加元数据信息。自定义注解本身也可以被其他注解修饰。以下是创建和使用自定义注解的基本步骤：

  1. 定义注解：使用@interface关键字来定义一个注解类型。可以指定注解的保留策略（@Retention）、允许的目标（@Target）等。
import java.lang.annotation.*;@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  // 注解在运行时依然存在
@Target(ElementType.FIELD) // 注解作用于字段上
@Documented  // 注解将包含在JavaDoc中
@Inherited   // 注解来允许注解被继承
public @interface CustomAnnotation {String value();String name() default "defaultName";  // 为注解的元素提供默认值
}
  1. 使用注解：在类、方法、变量等元素上使用定义好的注解。
public class ExampleClass {@CustomAnnotation("exampleValue")private String exampleField;
}
  1. 处理注解：在程序运行时，可以使用反射API来检测注解，并根据注解的信息执行相应的逻辑。
import java.lang.reflect.Field;public class AnnotationProcessor {public static void processAnnotations(Object object) throws IllegalAccessException {Class<?> clazz = object.getClass();for (Field field : clazz.getDeclaredFields()) {if (field.isAnnotationPresent(CustomAnnotation.class)) {CustomAnnotation annotation = field.getAnnotation(CustomAnnotation.class);String value = annotation.value();System.out.println("Found annotation with value: " + value);}}}
}

六、自定义注解与AOP整合

在Spring框架中，通过将自定义注解和AOP结合使用，可以对业务逻辑进行非侵入式的增强。下面是如何创建自定义注解并将其应用于切面的详细步骤：

  1. 定义自定义注解：首先，需要定义一个自定义注解，该注解可以包含一些元数据，如目标方法的名称、执行顺序等。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface LogExecutionTime {// 可以定义更多的属性，例如优先级等
}
  1. 创建切面类：接着，创建一个切面类，并定义通知（Advice），通知是指在切点匹配的方法执行前后或抛出异常时执行的代码块。
@Aspect
public class LoggingAspect {// 定义切点表达式，匹配带有LogExecutionTime注解的方法@Pointcut("@annotation(com.example.annotation.LogExecutionTime)")public void methodsAnnotatedWithLogExecutionTime() {}// 在目标方法前执行的通知@Before("methodsAnnotatedWithLogExecutionTime()")public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {long start = System.currentTimeMillis();System.out.println("Starting method: " + joinPoint.getSignature().getName());}// 在目标方法后执行的通知@After("methodsAnnotatedWithLogExecutionTime()")public void logAfter(JoinPoint joinPoint) {long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("Ending method: " + joinPoint.getSignature().getName() + " in " + (end - start) + "ms");}
}
  1. 启用AOP支持：在Spring配置文件中，或者使用Java配置来启用AOP支持。
@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy
public class AppConfig {// 其他配置...
}
  1. 使用自定义注解：最后，将自定义注解应用于需要被切面处理的方法上。
@Service
public class SomeService {@LogExecutionTimepublic void someBusinessMethod() {// 业务逻辑}
}

在上述示例中，LogExecutionTime注解被定义并用于标记特定的方法。LoggingAspect切面类定义了两个通知方法：logBefore和logAfter，它们分别在带有LogExecutionTime注解的方法执行前后执行。通过@EnableAspectJAutoProxy注解，Spring容器会自动为切面生成代理对象，从而使得通知能够在目标方法执行时被触发。通过这种方式，可以非常灵活地为不同的业务逻辑添加额外的行为，而无需修改原有代码，这正是AOP的强大之处。

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