Java的注解机制——Spring自动装配的实现原理

JDK1.5加入了对注解机制的支持，实际上我学习Java的时候就已经使用JDK1.6了，而且除了@Override和@SuppressWarnings(后者还是IDE给生成的……)之外没接触过其他的。

　　进入公司前的面试，技术人员就问了我关于注解的问题，我就说可以生成chm手册……现在想起来真囧，注释和注解被我搞得完全一样了。

　　

　　使用注解主要是在需要使用Spring框架的时候，特别是使用SpringMVC。因为这时我们会发现它的强大之处：预处理。

　　注解实际上相当于一种标记，它允许你在运行时(源码、文档、类文件我们就不讨论了)动态地对拥有该标记的成员进行操作。

　　实现注解需要三个条件(我们讨论的是类似于Spring自动装配的高级应用)：注解声明、使用注解的元素、操作使用注解元素的代码。

　　

　　首先是注解声明，注解也是一种类型，我们要定义的话也需要编写代码，如下：

 1 package annotation;
 2 
 3 import java.lang.annotation.ElementType;
 4 import java.lang.annotation.Retention;
 5 import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
 6 import java.lang.annotation.Target;
 7 
 8 /**
 9  * 自定义注解，用来配置方法
10  * 
11  * @author Johness
12  *
13  */
14 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 表示注解在运行时依然存在
15 @Target(ElementType.METHOD) // 表示注解可以被使用于方法上
16 public @interface SayHiAnnotation {
17     String paramValue() default "johness"; // 表示我的注解需要一个参数 名为"paramValue" 默认值为"johness"
18 }

 

　　然后是使用我们注解的元素：

 1 package element;
 2 
 3 import annotation.SayHiAnnotation;
 4 
 5 /**
 6  * 要使用SayHiAnnotation的元素所在类
 7  * 由于我们定义了只有方法才能使用我们的注解，我们就使用多个方法来进行测试
 8  * 
 9  * @author Johness
10  *
11  */
12 public class SayHiEmlement {
13 
14     // 普通的方法
15     public void SayHiDefault(String name){
16         System.out.println("Hi, " + name);
17     }
18     
19     // 使用注解并传入参数的方法
20     @SayHiAnnotation(paramValue="Jack")
21     public void SayHiAnnotation(String name){
22         System.out.println("Hi, " + name);
23     }
24     
25     // 使用注解并使用默认参数的方法
26     @SayHiAnnotation
27     public void SayHiAnnotationDefault(String name){
28         System.out.println("Hi, " + name);
29     }
30 }

　　最后，是我们的操作方法(值得一提的是虽然有一定的规范，但您大可不必去浪费精力，您只需要保证您的操作代码在您希望的时候执行即可)：

 1 package Main;
 2 
 3 import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
 4 import java.lang.reflect.Method;
 5 
 6 import element.SayHiEmlement;
 7 import annotation.SayHiAnnotation;
 8 
 9 public class AnnotionOperator {
10     public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, ClassNotFoundException {
11         SayHiEmlement element = new SayHiEmlement(); // 初始化一个实例，用于方法调用
12         Method[] methods = SayHiEmlement.class.getDeclaredMethods(); // 获得所有方法
13         
14         for (Method method : methods) {
15             SayHiAnnotation annotationTmp = null;
16             if((annotationTmp = method.getAnnotation(SayHiAnnotation.class))!=null) // 检测是否使用了我们的注解
17                 method.invoke(element,annotationTmp.paramValue()); // 如果使用了我们的注解，我们就把注解里的"paramValue"参数值作为方法参数来调用方法
18             else
19                 method.invoke(element, "Rose"); // 如果没有使用我们的注解，我们就需要使用普通的方式来调用方法了
20         }
21     }
22 }

　　结果为：Hi, Jack
　　　　　　Hi, johness
　　　　　　Hi, Rose

　　可以看到，注解是进行预处理的很好方式(这里的预处理和编译原理有区别)！

 

　　接下来我们看看Spring是如何使用注解机制完成自动装配的：

　　

　　　　首先是为了让Spring为我们自动装配要进行的操作，无外乎两种：继承org.springframework.web.context.support.SpringBeanAutowiringSupport类或者添加@Component/@Controller等注解并(只是使用注解方式需要)在Spring配置文件里声明context:component-scan元素。

　　　　我说说继承方式是如何实现自动装配的，我们打开Spring源代码查看SpringBeanAutowiringSupport类。我们会发现以下语句：

1 public SpringBeanAutowiringSupport() {
2         processInjectionBasedOnCurrentContext(this);
3     }

 

　　　　众所周知，Java实例构造时会调用默认父类无参构造方法，Spring正是利用了这一点，让"操作元素的代码"得以执行！(我看到第一眼就震惊了！真是奇思妙想啊。果然，高手都要善于用Java来用Java)

　　　　后面的我就不就不多说了，不过还是要纠正一些人的观点：说使用注解的自动装配来完成注入也需要setter。这明显是错误的嘛！我们看Spring注解装配(继承方式)的方法调用顺序： org.springframework.web.context.support.SpringBeanAutowiringSupport#SpringBeanAutowiringSupport=>

　　　　    org.springframework.web.context.support.SpringBeanAutowiringSupport#processInjectionBasedOnCurrentContext=>

　　　　　 org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor#processInjection=>

               org.springframework.beans.factory.annotation.InjectionMetadata#Injection(继承，方法重写)。最后看看Injection方法的方法体：

 1 /**
 2          * Either this or {@link #getResourceToInject} needs to be overridden.
 3          */
 4         protected void inject(Object target, String requestingBeanName, PropertyValues pvs) throws Throwable {
 5             if (this.isField) {
 6                 Field field = (Field) this.member;
 7                 ReflectionUtils.makeAccessible(field);
 8                 field.set(target, getResourceToInject(target, requestingBeanName));
 9             }
10             else {
11                 if (checkPropertySkipping(pvs)) {
12                     return;
13                 }
14                 try {
15                     Method method = (Method) this.member;
16                     ReflectionUtils.makeAccessible(method);
17                     method.invoke(target, getResourceToInject(target, requestingBeanName));
18                 }
19                 catch (InvocationTargetException ex) {
20                     throw ex.getTargetException();
21                 }
22             }
23         }

　　　　　　虽然不完全，但可以基本判定此种自动装配是使用了java放射机制。