相信很多人對JAVA中的注解都很熟悉，比如我們經常會用到的一些如@Override、@Autowired、@Service等，這些都是JDK或者諸如Spring這類框架給我們提供的。
在以往的面試過程中，我發現，關于注解的知識很多程序員都僅僅停留在使用的層面上，很少有人知道注解是如何實現的，更別提使用自定義注解來解決實際問題了。
但是其實，我覺得一個好的程序員的標準就是懂得如何優化自己的代碼，那在代碼優化上面，如何精簡代碼，去掉重復代碼就是一個至關重要的話題，在這個話題領域，自定義注解絕對可以算得上是一個大大的功臣。
所以，在我看來，會使用自定義注解 ≈ 好的程序員。
那么，本文，就來介紹幾個，作者在開發中實際用到的幾個例子，向你介紹下如何使用注解來提升你代碼的逼格。
基本知識
在Java中，注解分為兩種，元注解和自定義注解。
很多人誤以為自定義注解就是開發者自己定義的，而其它框架提供的不算，但是其實上面我們提到的那幾個注解其實都是自定義注解。
關于"元"這個描述，在編程世界里面有都很多，比如"元注解"、"元數據"、"元類"、"元表"等等，這里的"元"其實都是從meta翻譯過來的。
一般我們把元注解理解為描述注解的注解，元數據理解為描述數據的數據，元類理解為描述類的類…
所以，在Java中，除了有限的幾個固定的"描述注解的注解"以外，所有的注解都是自定義注解。
在JDK中提供了4個標準的用來對注解類型進行注解的注解類（元注解），他們分別是:
@Target
@Retention
@Documented
@Inherited
除了以上這四個，所有的其他注解全部都是自定義注解。
這里不準備深入介紹以上四個元注解的作用，大家可以自行學習。
本文即將提到的幾個例子，都是作者在日常工作中真實使用到的場景，這例子有一個共同點，那就是都用到了Spring的AOP技術。
什么是AOP以及他的用法相信很多人都知道，這里也就不展開介紹了。
使用自定義注解做日志記錄
不知道大家有沒有遇到過類似的訴求，就是希望在一個方法的入口處或者出口處做統一的日志處理，比如記錄一下入參、出參、記錄下方法執行的時間等。
如果在每一個方法中自己寫這樣的代碼的話，一方面會有很多代碼重復，另外也容易被遺漏。
這種場景，就可以使用自定義注解+切面實現這個功能。
假設我們想要在一些web請求的方法上，記錄下本次操作具體做了什么事情，比如新增了一條記錄或者刪除了一條記錄等。
首先我們自定義一個注解：
/**
* Operate Log 的自定義注解
*/
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface OpLog {
/**
* 業務類型，如新增、刪除、修改
* @return
*/
public OpType opType();
/**
* 業務對象名稱，如訂單、庫存、價格
* @return
*/
public String opItem();
/**
* 業務對象編號表達式，描述了如何獲取訂單號的表達式
* @return
*/
public String opItemIdExpression();
}
因為我們不僅要在日志中記錄本次操作了什么，還需要知道被操作的對象的具體的唯一性標識，如訂單號信息。
但是每一個接口方法的參數類型肯定是不一樣的，很難有一個統一的標準，那么我們就可以借助Spel表達式，即在表達式中指明如何獲取對應的對象的唯一性標識。
有了上面的注解，接下來就可以寫切面了。主要代碼如下：
/**
* OpLog的切面處理類，用于通過注解獲取日志信息，進行日志記錄
* @author Hollis
*/
@Aspect
@Component
public class OpLogAspect {
private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(OpLogAspect.class);
@Autowired
HttpServletRequest request;
@Around("@annotation(com.hollis.annotation.OpLog)")
public Object log(ProceedingJoinPoint pjp) throws Exception {
Method method = ((MethodSignature)pjp.getSignature()).getMethod();
OpLog opLog = method.getAnnotation(OpLog.class);
Object response = null;
try {
// 目標方法執行
response = pjp.proceed();
} catch (Throwable throwable) {
throw new Exception(throwable);
}
if (StringUtils.isNotEmpty(opLog.opItemIdExpression())) {
SpelExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression expression = parser.parseExpression(opLog.opItemIdExpression());
EvaluationContext context = new StandardEvaluationContext();
// 獲取參數值
Object[] args = pjp.getArgs();
// 獲取運行時參數的名稱
LocalVariableTableParameterNameDiscoverer discoverer
= new LocalVariableTableParameterNameDiscoverer();
String[] parameterNames = discoverer.getParameterNames(method);
// 將參數綁定到context中
if (parameterNames != null) {
for (int i = 0; i < parameterNames.length; i++) {
context.setVariable(parameterNames[i], args[i]);
}
}
// 將方法的resp當做變量放到context中，變量名稱為該類名轉化為小寫字母開頭的駝峰形式
if (response != null) {
context.setVariable(
CaseFormat.UPPER_CAMEL.to(CaseFormat.LOWER_CAMEL, response.getClass().getSimpleName()),
response);
}
// 解析表達式，獲取結果
String itemId = String.valueOf(expression.getValue(context));
// 執行日志記錄
handle(opLog.opType(), opLog.opItem(), itemId);
}
return response;
}
private void handle(OpType opType, String opItem, String opItemId) {
// 通過日志打印輸出
LOGGER.info("opType = " + opType.name() +",opItem = " +opItem + ",opItemId = " +opItemId);
}
}
以上切面中，有幾個點需要大家注意的：
- 1、使用@Around注解來指定對標注了OpLog的方法設置切面。
- 2、使用Spel的相關方法，通過指定的表示，從對應的參數中獲取到目標對象的唯一性標識。
- 3、再方法執行成功后，輸出日志。
有了以上的切面及注解后，我們只需要在對應的方法上增加注解標注即可，如：
@RequestMApping(method = {RequestMethod.GET, RequestMethod.POST})
@OpLog(opType = OpType.QUERY, opItem = "order", opItemIdExpression = "#id")
public @ResponseBody
HashMap view(@RequestParam(name = "id") String id)
throws Exception {
}
上面這種是入參的參數列表中已經有了被操作的對象的唯一性標識，直接使用#id指定即可。
如果被操作的對象的唯一性標識不在入參列表中，那么可能是入參的對象中的某一個屬性，用法如下：
@RequestMapping(method = {RequestMethod.GET, RequestMethod.POST})
@OpLog(opType = OpType.QUERY, opItem = "order", opItemIdExpression = "#orderVo.id")
public @ResponseBody
HashMap update(OrderVO orderVo)
throws Exception {
}
以上，即可從入參的OrderVO對象的id屬性的值獲取。
如果我們要記錄的唯一性標識，在入參中沒有的話，應該怎么辦呢？最典型的就是插入方法，插入成功之前，根本不知道主鍵ID是什么，這種怎么辦呢？
我們上面的切面中，做了一件事情，就是我們把方法的返回值也會使用表達式進行一次解析，如果可以解析得到具體的值，也是可以。如以下寫法：
@RequestMapping(method = {RequestMethod.GET, RequestMethod.POST})
@OpLog(opType = OpType.QUERY, opItem = "order", opItemIdExpression = "#insertResult.id")
public @ResponseBody
InsertResult insert(OrderVO orderVo)
throws Exception {
return orderDao.insert(orderVo);
}
以上，就是一個簡單的使用自定義注解+切面進行日志記錄的場景。下面我們再來看一個如何使用注解做方法參數的校驗。
使用自定義注解做前置檢查
當我們對外部提供接口的時候，會對其中的部分參數有一定的要求，比如某些參數值不能為空等。大多數情況下我們都需要自己主動進行校驗，判斷對方傳入的值是否合理。
這里推薦一個使用HibernateValidator + 自定義注解 + AOP實現參數校驗的方式。
首先我們會有一個具體的入參類，定義如下：
public class User {
private String idempotentNo;
@NotNull(
message = "userName can't be null"
)
private String userName;
}
以上，對userName參數注明不能為null。
然后再使用Hibernate Validator定義一個工具類，用于做參數校驗。
/**
* 參數校驗工具
* @author Hollis
*/
public class BeanValidator {
private static Validator validator = Validation.byProvider(HibernateValidator.class).configure().failFast(true)
.buildValidatorFactory().getValidator();
/**
* @param object object
* @param groups groups
*/
public static void validateObject(Object object, Class<?>... groups) throws ValidationException {
Set<ConstraintViolation<Object>> constraintViolations = validator.validate(object, groups);
if (constraintViolations.stream().findFirst().isPresent()) {
throw new ValidationException(constraintViolations.stream().findFirst().get().getMessage());
}
}
}
以上代碼，會對一個bean進行校驗，一旦失敗，就會拋出ValidationException。
接下來定義一個注解：
/**
* facade接口注解， 用于統一對facade進行參數校驗及異常捕獲
* <pre>
* 注意，使用該注解需要注意，該方法的返回值必須是BaseResponse的子類
* </pre>
*/
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Facade {
}
這個注解里面沒有任何參數，只用于標注那些方法要進行參數校驗。
接下來定義切面：
/**
* Facade的切面處理類，統一統計進行參數校驗及異常捕獲
* @author Hollis
*/
@Aspect
@Component
public class FacadeAspect {
private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(FacadeAspect.class);
@Autowired
HttpServletRequest request;
@Around("@annotation(com.hollis.annotation.Facade)")
public Object facade(ProceedingJoinPoint pjp) throws Exception {
Method method = ((MethodSignature)pjp.getSignature()).getMethod();
Object[] args = pjp.getArgs();
Class returnType = ((MethodSignature)pjp.getSignature()).getMethod().getReturnType();
//循環遍歷所有參數，進行參數校驗
for (Object parameter : args) {
try {
BeanValidator.validateObject(parameter);
} catch (ValidationException e) {
return getFailedResponse(returnType, e);
}
}
try {
// 目標方法執行
Object response = pjp.proceed();
return response;
} catch (Throwable throwable) {
return getFailedResponse(returnType, throwable);
}
}
/**
* 定義并返回一個通用的失敗響應
*/
private Object getFailedResponse(Class returnType, Throwable throwable)
throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
//如果返回值的類型為BaseResponse 的子類，則創建一個通用的失敗響應
if (returnType.getDeclaredConstructor().newInstance() instanceof BaseResponse) {
BaseResponse response = (BaseResponse)returnType.getDeclaredConstructor().newInstance();
response.setSuccess(false);
response.setResponseMessage(throwable.toString());
response.setResponseCode(GlobalConstant.BIZ_ERROR);
return response;
}
LOGGER.error(
"failed to getFailedResponse , returnType (" + returnType + ") is not instanceof BaseResponse");
return null;
}
}
以上代碼，和前面的切面有點類似，主要是定義了一個切面，會對所有標注@Facade的方法進行統一處理，即在開始方法調用前進行參數校驗，一旦校驗失敗，則返回一個固定的失敗的Response。
特別需要注意的是，這里之所以可以返回一個固定的BaseResponse，是因為我們會要求我們的所有對外提供的接口的response必須繼承BaseResponse類，這個類里面會定義一些默認的參數，如錯誤碼等。
之后，只需要對需要參數校驗的方法增加對應注解即可：
@Facade
public TestResponse query(User user) {
}
這樣，有了以上注解和切面，我們就可以對所有的對外方法做統一的控制了。
其實，以上這個facadeAspect我省略了很多東西，我們真正使用的那個切面，不僅僅做了參數檢查，還可以做很多其他事情。比如異常的統一處理、錯誤碼的統一轉換、記錄方法執行時長、記錄方法的入參出參等等。
總之，使用切面+自定義注解，我們可以統一做很多事情。除了以上的這幾個場景，我們還有很多相似的用法，比如：
統一的緩存處理。如某些操作需要在操作前查緩存、操作后更新緩存。這種就可以通過自定義注解+切面的方式統一處理。
代碼其實都差不多，思路也比較簡單，就是通過自定義注解來標注需要被切面處理的累或者方法，然后在切面中對方法的執行過程進行干預，比如在執行前或者執行后做一些特殊的操作。
使用這種方式可以大大減少重復代碼，大大提升代碼的優雅性，方便我們使用。
但是同時也不能過度使用，因為注解看似簡單，但是其實內部有很多邏輯是容易被忽略的。就像我之前寫過一篇《Spring官方都推薦使用的@Transactional事務，為啥我不建議使用！》中提到的觀點一樣，無腦的使用切面和注解，可能會引入一些不必要的問題。
不管怎么說，自定義注解確實是一個很好的發明，可以減少很多重復代碼。快快在你的項目中用起來吧。
