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)
@documented
public @interface autowired {
boolean required() default true;
}
@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。
public enum elementtype {
/** 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：
public enum retentionpolicy {
/**
* annotations are to be discarded by the compiler.
* （注解将被编译器忽略掉）
*/
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.
* （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,
/**
* 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.
* （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）
* @see java.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
*/
public enum responsecode {
success(1200, "请求成功"),
error(1400, "请求失败");
private integer code;
private string message;
private responsecode(integer code, string message) {
this.code = code;
this.message = message;
}
public integer code() {
return this.code;
}
public string message() {
return this.message;
}
}
同时项目中也会设计一个返回响应包装类，代码如下：
import com.alibaba.fastjson.jsonobject;
import java.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")
public class response<t> implements serializable {
/**
* 响应数据
*/
private t date;
/**
* 响应状态码
*/
private integer code;
/**
* 响应描述信息
*/
private string message;
public response(t date, integer code, string message) {
super();
this.date = date;
this.code = code;
this.message = message;
}
public t getdate() {
return date;
}
public void setdate(t date) {
this.date = date;
}
public integer getcode() {
return code;
}
public void setcode(integer code) {
this.code = code;
}
public string getmessage() {
return message;
}
public void setmessage(string message) {
this.message = message;
}
@override
public string tostring() {
return jsonobject.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")
public response<list<user>> findalluser() {
logger.info("开始查询所有数据...");
list<user> findalluser = new arraylist<>();
findalluser.add(new user("木子雷", 26));
findalluser.add(new user("公众号", 28));
// 返回响应进行包装
response response = new response(findalluser, responsecode.success.code(), responsecode.success.message());
logger.info("response: {} \n", response.tostring());
return response;
}
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: 2020-11-10 10:38
**/
@target({elementtype.type, elementtype.method})
@retention(retentionpolicy.runtime)
@documented
public @interface responseresult {
}
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: 2020-11-10 10:50
**/
@component
public class responseresultinterceptor implements handlerinterceptor {
/**
* 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
*/
public static final string response_annotation = "response_annotation";
/**
* 请求预处理，判断是否使用了自定义注解
*/
@override
public boolean prehandle(httpservletrequest request, httpservletresponse response, object handler)
throws exception {
// 请求的接口方法
if (handler instanceof handlermethod) {
final handlermethod handlermethod = (handlermethod) handler;
final class<?> clazz = handlermethod.getbeantype();
final method method = 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));
} else if (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));
}
}
return true;
}
}
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: 2020-11-10 13:49
**/
@controlleradvice
public class responseresulthandler implements responsebodyadvice<object> {
private final logger logger = 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
*/
public static final string response_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
*
* @param methodparameter
* @param aclass
* @return
*/
@override
public boolean supports(methodparameter methodparameter, class<? extends httpmessageconverter<?>> aclass) {
servletrequestattributes ra = (servletrequestattributes) requestcontextholder.getrequestattributes();
httpservletrequest sr = (httpservletrequest) ra.getrequest();
// 查询是否需要进行响应包装的标志
responseresult responseresult = (responseresult) sr.getattribute(response_annotation);
return responseresult == 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
*
* @param responsebody 请求的接口方法执行后得到返回值(返回响应)
*/
@override
public object beforebodywrite(object responsebody, methodparameter methodparameter, mediatype mediatype, class<? extends httpmessageconverter<?>> aclass, serverhttprequest serverhttprequest, serverhttpresponse serverhttpresponse) {
logger.info("返回响应 包装进行中。。。");
response response;
// 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 (responsebody instanceof boolean) {
if ((boolean) responsebody) {
response = new response(responsebody, responsecode.success.code(), responsecode.success.message());
} else {
response = new response(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 = new response(responsebody, responsecode.success.code(), responsecode.success.message());
} else {
response = new response(responsebody, responsecode.error.code(), responsecode.error.message());
}
}
return response;
}
}
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")
public list<user> findalluserbyannotation() {
logger.info("开始查询所有数据...");
list<user> findalluser = new arraylist<>();
findalluser.add(new user("木子雷", 26));
findalluser.add(new user("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");
return findalluser;
}
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: 2020-11-10 16:24
**/
@target(elementtype.method)
@retention(retentionpolicy.runtime)
@documented
public @interface getdistributedlock {
// 分布式锁 key
string lockkey();
// 分布式锁 value，默认为 lockvalue
string lockvalue() default "lockvalue";
// 过期时间，默认为 300秒
int expiretime() default 300;
}
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: 2020-11-10 16:52
**/
@component
@aspect
public class distributedlockaspect {
private final logger logger = loggerfactory.getlogger(this.getclass());
@autowired
redisservice redisservice;
/**
* around 环绕增强通知
*
* @param joinpoint 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)")
public boolean handlerdistributedlock(proceedingjoinpoint joinpoint) {
// 通过反射获取自定义注解对象
getdistributedlock getdistributedlock = ((methodsignature) joinpoint.getsignature())
.getmethod().getannotation(getdistributedlock.class);
// 获取自定义注解对象中的属性值
string lockkey = getdistributedlock.lockkey();
string lockvalue = getdistributedlock.lockvalue();
int expiretime = 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 (throwable throwable) {
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);
}
}
return false;
}
}
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")
public boolean getuserdistributedlock() {
logger.info("获取分布式锁...");
// 写具体的业务逻辑
return true;
}
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: 2020-11-10 18:05
**/
@target(elementtype.method)
@retention(retentionpolicy.runtime)
@documented
public @interface printlog {
}
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: 2020-11-10 18:11
**/
@component
@aspect
public class printlogaspect {
private final logger logger = loggerfactory.getlogger(this.getclass());
/**
* around 环绕增强通知
*
* @param joinpoint 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)")
public object handlerprintlog(proceedingjoinpoint joinpoint) {
// 获取方法的名称
string methodname = joinpoint.getsignature().getname();
// 获取方法入参
object[] param = joinpoint.getargs();
stringbuilder sb = new stringbuilder();
for (object o : param) {
sb.append(o + "; ");
}
logger.info("进入《{}》方法, 参数为: {}", methodname, sb.tostring());
object object = null;
// 继续执行方法
try {
object = joinpoint.proceed();
} catch (throwable throwable) {
logger.error("打印日志处理error。。", throwable);
}
logger.info("{} 方法执行结束。。", methodname);
return object;
}
}
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")
public string findusernamebyid(@pathvariable("id") int id) {
// 模拟根据id查询用户名
string username = "木子雷 公众号";
return username;
}
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。。。
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