[转]Spring注解原理的详细剖析与实现
原文地址:http://freewxy.iteye.com/blog/1149128/
本文主要分为三部分：
一、注解的基本概念和原理及其简单实用
二、Spring中如何使用注解
三、编码剖析spring@Resource的实现原理
一、注解的基本概念和原理及其简单实用
注解（Annotation） 提供了一种安全的类似注释的机制，为我们在代码中添加信息提供了一种形式化得方法，使我们可以在稍后某个时刻方便的使用这些数据（通过解析注解来使用这些 数据），用来将任何的信息或者元数据与程序元素（类、方法、成员变量等）进行关联。其实就是更加直观更加明了的说明，这些说明信息与程序业务逻辑没有关 系，并且是供指定的工具或框架使用的。Annotation像一种修饰符一样，应用于包、类型、构造方法、方法、成员变量、参数及本地变量的申明语句中。
Annotation其实是一种接口。通过java的反射机制相关的API来访问Annotation信息。相关类（框架或工具中的类）根据这些信息来决定如何使用该程序元素或改变它们的行为。Java语言解释器在工作时会忽略这些Annotation，因此在JVM中这些Annotation是“不起作用”的，只能通过配套的工具才能对这些Annotation类型的信息进行访问和处理。
Annotation和interface的异同：
1、 annotition的类型使用关键字@interface而不是interface。它继承了java.lang.annotition.Annotition接口，并非申明了一个interface。
2、 Annotation类型、方法定义是独特的、受限制的。Annotation类型的方法必须申明为无参数、无异常抛出的。这些方法定义了Annotation的成员：方法名称为了成员名，而方法返回值称为了成员的类型。而方法返回值必须为primitive类型、Class类型、枚举类型、Annotation类型或者由前面类型之一作为元素的一位数组。方法的后面可以使用default和一个默认数值来申明成员的默认值，null不能作为成员的默认值，这与我们在非Annotation类型中定义方法有很大不同。Annotation类型和他的方法不能使用Annotation类型的参数，成员不能是generic。只有返回值类型是Class的方法可以在Annotation类型中使用generic，因为此方法能够用类转换将各种类型转换为Class。
3、 Annotation类型又与接口有着近似之处。它们可以定义常量、静态成员类型（比如枚举类型定义）。Annotation类型也可以如接口一般被实现或者继承。
*元注解@Target,@Retention,@Documented,@Inherited
*
* @Target 表示该注解用于什么地方，可能的 ElemenetType 参数包括：
* ElemenetType.CONSTRUCTOR 构造器声明
* ElemenetType.FIELD 域声明（包括 enum 实例）
* ElemenetType.LOCAL_VARIABLE 局部变量声明
* ElemenetType.METHOD 方法声明
* ElemenetType.PACKAGE 包声明
* ElemenetType.PARAMETER 参数声明
* ElemenetType.TYPE 类，接口（包括注解类型）或enum声明
*
* @Retention 表示在什么级别保存该注解信息。可选的 RetentionPolicy 参数包括：
* RetentionPolicy.SOURCE 注解将被编译器丢弃
* RetentionPolicy.CLASS 注解在class文件中可用，但会被VM丢弃
* RetentionPolicy.RUNTIME VM将在运行期也保留注释，因此可以通过反射机制读取注解的信息。
*
* @Documented 将此注解包含在 javadoc 中
*
* @Inherited 允许子类继承父类中的注解
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
----------------------------------------Demo----------------------------------------------------
package com.wxy.annotation;
import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Inherited;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
/**
* 定义注解Test
* 注解中含有两个元素 id 和 description
* description元素有默认值"no description"
* @create-time 2011-8-12 下午02:22:28
* @revision $Id
*/
//该注解用于方法声明
@Target(ElementType.METHOD)
//VM将在运行期也保留注释，因此可以通过反射机制读取注解的信息
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
//将此注解包含在javadoc中
@Documented
//允许子类继承父类中的注解
@Inherited
public @interface Test {
public int id();
public String description() default "no description";
}
package com.wxy.annotation;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* 使用注解和解析注解
*
* @creator xiaoyu.wang
* @create-time 2011-8-12 下午03:49:17
* @revision $Id
*/
public class Test_1{
/**
* 被注释的三个方法
*/
@Test(id = 1, description = "hello method1")
public void method1() {
}
@Test(id = 2)
public void method2() {
}
@Test(id = 3, description = "last method3")
/**
* 解析注释，将Test_1类所有被注解方法的信息打印出来
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Method[] methods = Test_1.class.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods) {
//判断方法中是否有指定注解类型的注解
boolean hasAnnotation = method.isAnnotationPresent(Test.class);
if (hasAnnotation) {
//根据注解类型返回方法的指定类型注解
Test annotation = method.getAnnotation(Test.class);
System.out.println("Test(method=" + method.getName() + ",id=" + annotation.id()
+ ",description=" + annotation.description() + ")");
}
}
}
}
Spring @Resource注解实现原理编码分析
二、spring中注解@Resource的使用
1、修改bean.xml，引入命名空间（保证项目能引用到common-annotations.jar）
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns=http://www.springframework.org/schema/beans
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:context=http://www.springframework.org/schema/context
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-2.5.xsd">
<context:annotation-config />
<bean id="peopleDao" class="com.wxy.dao.impl.PeopleDaoBean"></bean>
<bean id="peopleService" class="com.wxy.service.impl.PeopleServiceBean"
</bean>
</beans>
2、在PeopleServiceBean中使用@Resource注解
public class PeopleServiceBean implements PeopleService {
@Resource
private PeopleDao peopleDao;
private String name = "wxy";
private Integer id = 1;
…
}
3、 测试：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//IOC容器实例化
ClassPathXmlApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
PeopleService peopleService = (PeopleService) ac.getBean("peopleService");
peopleService.save();
}
}
4、 结果：
--> the method is called save()! name=wxy,id=1
this is the method PeopleDaoBean.add()!
也可以在setter方法上使用@Resource：
public class PeopleServiceBean implements PeopleService {
private PeopleDao peopleDao;
private String name = "wxy";
private Integer id = 1;
/**
* @return the peopleDao
*/
public PeopleDao getPeopleDao() {
return peopleDao;
}
/**
* @param peopleDao the peopleDao to set
*/
@Resource
public void setPeopleDao(PeopleDao peopleDao) {
this.peopleDao = peopleDao;
}
…..
}
结果一样。
三、@Resource注解的实现原理（只用于配置，不用于干活）
1、新建Annotation类型文件
package com.wxy.annotation;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target( { ElementType.FIELD, ElementType.METHOD })
public @interface WxyResource {
String name() default "";
}
2、使用自定义的注解@WxyResource
public class PeopleServiceBean implements PeopleService {
private PeopleDao peopleDao;
private String name = "wxy";
private Integer id = 1;
/**
* @param peopleDao the peopleDao to set
*/
@WxyResource
public void setPeopleDao(PeopleDao peopleDao) {
this.peopleDao = peopleDao;
}
…
}
3、事实上上一步没有实现，这一步开始实现注入原理，在自定义spring容器中添加注解功能
public class WxyClassPathXMLApplicationContext {
//存放BeanDefinition的列表，在beans.xml中定义的bean可能不止一个
private final List<BeanDefinition> beanDefines = new ArrayList<BeanDefinition>();
//将类名作为索引，将创建的Bean对象存入到Map中
private final Map<String, Object> sigletons = new HashMap<String, Object>();
public WxyClassPathXMLApplicationContext(String fileName) {
//读取xml配置文件
this.readXML(fileName);
//实例化bean
this.instanceBeans();
//处理注解方式
this.annotationInject();
//注入对象
this.injectObject();
}
/**
* 使用注解方式注入对象方法实现
* @throws IntrospectionException
*/
private void annotationInject() {
//循环所有bean对象
for (String beanName : sigletons.keySet()) {
//获取bean对象
Object bean = sigletons.get(beanName);
//如果bean不为空,取得bean的属性
if (bean != null) {
try {
//按属性注入
PropertyDescriptor[] ps = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass())
.getPropertyDescriptors();
for (PropertyDescriptor properdesc : ps) {
//获取属性的setter方法
Method setter = properdesc.getWriteMethod();
//判断注解是否存在
if (setter != null && setter.isAnnotationPresent(WxyResource.class)) {
//取得注解
WxyResource resource = setter.getAnnotation(WxyResource.class);
Object value = null;
//如果按名字找到
if (resource.name() != null && !"".equals(resource.name())) {
//取得容器中的bean对象
value = sigletons.get(resource.name());
} else {//没有按名字找到，按类型寻找
//取得容器中的bean对象
value = sigletons.get(resource.name());
if (value == null) {
for (String key : sigletons.keySet()) {
if (properdesc.getPropertyType().isAssignableFrom(
sigletons.get(key).getClass())) {
value = sigletons.get(key);
break;
}
}
}
}
//把引用对象注入到属性
setter.setAccessible(true);
setter.invoke(bean, value);
}
}
//按字段注入
Field[] fields = bean.getClass().getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
//如果注解存在
if (field.isAnnotationPresent(WxyResource.class)) {
//取得注解
WxyResource resource = field.getAnnotation(WxyResource.class);
Object value = null;
//如果按名字找到
if (resource.name() != null && !"".equals(resource.name())) {
//取得容器中的bean对象
value = sigletons.get(resource.name());
} else {//没有按名字找到，按类型寻找
//取得容器中的bean对象
value = sigletons.get(field.getName());
if (value == null) {
for (String key : sigletons.keySet()) {
if (field.getType().isAssignableFrom(
sigletons.get(key).getClass())) {
value = sigletons.get(key);
break;
}
}
}
}
//允许访问private
field.setAccessible(true);
field.set(bean, value);
}
}
} catch (IntrospectionException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IllegalArgumentException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
*为bean对象的属性注入值
*/
private void injectObject() {
….
}
….
}
4、 使用自定义容器测试：
public class MyTest {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
//MyIOC容器实例化
WxyClassPathXMLApplicationContext ac = new WxyClassPathXMLApplicationContext("beans.xml");
PeopleService peopleService = (PeopleService) ac.getBean("peopleService");
peopleService.save();
}
}
6、 测试结果：
--> the method is called save()! name=wxy,id=1
this is the method PeopleDaoBean.add()!
注解本身不做任何事情，只是像xml文件一样起到配置作用。注解代表的是某种业务意义，注解背后处理器的工作原理如上源码实现：首先解析所有属性，判断属性上是否存在指定注解，如果存在则根据搜索规则取得bean，然后利用反射原理注入。如果标注在字段上面，也可以通过字段的反射技术取得注解，根据搜索规则取得bean，然后利用反射技术注入。
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