java注解（实现原理及自定义注解）

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本文不是讲某个注解什么含义，而是讲注解的实现原理，以及自定义注解的创建。

我们最开始会接触一些框架的注解，例如spring等，但是这些注解是怎么起作用的呢？我们怎样实现自己的注解呢？

一、注解的实现原理

一言以蔽之，原理就是打个标签（类或方法等上使用 @注解），然后在特定时机处理标签（检测到标签后，加相应的功能）。

我们使用注解时，只接触打标签，也就是编码加上各种 @注解，而标签的处理则隐藏在框架或工具类中，嫌少接触。

1.1 怎样定义注解（打标签）

如下，跟定义接口一样，不过类型是@interface。

@Target(ElementType.METHOD)  //  注解用于方法上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  // 保留到运行时，可通过注解获取
public @interface MyAnnotation {
    String description();
    int length() default 0;
}

这个注解上面的注解，是 java定义的元注解，用于描述注解，常用的有：

• Target：描述了注解修饰的对象范围。（TYPE-描述类、接口或enum，METHOD-描述方法等）
• Retention: 表示注解保留时间长短。（SOURE-在源文件中有效，编译过程中忽略，RUNTIME-在运行时有效）

其中，这个注解可以有属性，也可以没有属性，属性可以有默认值，也可以没有默认值。这些不重要，只是标签的附属功能。

当在类等上面使用 @ 加上注解后，只是给它打了个标签，并没有任何功能，这个标签到底对应什么功能，取决于它的注解处理器。

1.2 注解处理器 （决定了这个标签到底能干嘛）

注解会被编译进class文件中，所以获取到class对象后，就能获取到其定义在类、方法、属性等上的标签了。

所以怎样获取注解？

class对象--反射获取到方法、属性等--获取方法或属性上的注解。

Class c = XX.class;
	// 获取所有字段
    for(Method m : c.getMethods()){
        // 判断这个字段是否有MyAnnotion注解
        if(f.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)){
            MyAnnotion annotation = f.getAnnotation(MyAnnotation.class);
        }
    }

1.3 常用标签的处理过程

例如经典的@Bean标签（一般不再单独使用，仅用于理解），表示这是一个spring的Bean，会初始化到spring容器中。
那这个标签是怎样起作用的呢？

首先，spring定义好了Bean注解。

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Bean {
    @AliasFor("name")
    String[] value() default {};

    @AliasFor("value")
    String[] name() default {};

    // 其他属性忽略
}

你在某个类型上也使用了该注解，在spring容器初始化时（refresh入口的那一堆难以理解的源码），会检测这个类有没有Bean注解，有的话，就注册。

只看其中判断有没有注解的代码。

// 判断该类是否有某注解
protected Boolean hasAnnotation(String typeName) {
    try {
    	// 获取class对象
        Class<?> clazz = ClassUtils.forName(typeName, this.getClass().getClassLoader());
        // 关键是clazz.getAnnotation，获取类上的注解
        return (this.considerMetaAnnotations ? AnnotationUtils.getAnnotation(clazz, this.annotationType) : clazz.getAnnotation(this.annotationType)) != null;
    } catch (Throwable var3) {
    	// ...
    }
}

二、怎样创建自定义注解

某些场景使用自定义注解，能大大简化代码。例如调用某controller方法时，添加认证信息；两个对象之间属性拷贝，处理不同名属性等。
下面以对象拷贝为例，例如对象A，对象B之间的拷贝，期望自动处理不同名属性时。

// 原实体
@Data
public class Source {

    // 按属性名称转
    @PropertyTransform(name = "targetName",transformStrategy = TransformStrategy.DEFAULT)
    String sourceName;
}

// 目标实体
@Data
public class Target {
    String targetName;
}

// 定义注解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.FIELD)
@Component
public @interface PropertyTransform {

    /**
     * 目标属性
     * @return
     */
    @AliasFor("name")
    String value() default "";

    /**
     * 目标属性
     * @return
     */
    @AliasFor("value")
    String name() default "";
}



// 注解处理器
public class PropertiesTransformUtils {

    @SneakyThrows
    public static Object copy(Object source,Class<?> target){

        Class<?> sourceClass = source.getClass();

        //获取原实体下的所有属性
        Field[] fields = sourceClass.getDeclaredFields();

		// 初始化目标实体
		Object targetObj = target.newInstance();
		
		//记录转换名称后的属性名以及属性值
        Map<String,Object> objMap = new HashMap<>(fields.length);

        for (Field field : fields) {
            field.setAccessible(true);
            //获取属性上的注解
            PropertyTransform propertyTransform = field.getAnnotation(PropertyTransform.class);
			if (propertyTransform != null){
				objMap.put(propertyTransform.name(),field.get(source));
			}

	      //将值拷贝到目标实体
	       Object targetObj = target.newInstance();
	       for (Field declaredField : target.getDeclaredFields()) {
	           Object value = objMap.getOrDefault(declaredField.getName(),null);
	           declaredField.setAccessible(true);
	           declaredField.set(targetObj,value);
	       }

        return targetObj;
    }

总结

注解的实现分为三步：定义注解；在代码中使用注解；注解处理器赋予相应的功能。不管是框架内的注解，还是自定义注解，都是按照这三步来的。不太好理解的可能就是注解处理器赋予的各种功能。

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