[spring注解]Spring相关注解(四)

前言

接上文，接着学习Spring的注解。本篇博客所学习注解基本都是spring-context对应jar包下的注解，Spring版本：4.3.14，包含注解：Component，Controller，Service，Repository ，bean，ComponentScan，ComponentScan.Filter，ComponentScans，Configuration，DependsOn，Description，Import，Lazy，Primary，Scope，PropertySource ，Conditional ，Profile ，Async ，Scheduled 。该jar包下其他注解平时使用不多，如果哪天用到了，再添加进来。

一、Spring-Context相关注解

1. Component注解

该注解是Spring的元注解，意思是它可以用于标注其他注解，被它标注的注解和它具有相同或者相似的功能。Spring用它来标注为Spring组件的bean，用它标注的类，默认情况下在Spring进行扫描的时候，会自动注册为Spring的Bean。而Spring利用它定义了一些我们常用的注解如：@Controller，@Service，@Repository等。
我们可以简单看下Controller注解的定义：

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component
public @interface Controller {
}

当然，我们也可以仿照Controller注解，自定义我们的注解，然后标注到某个类上，这样Spring在进行扫描的时候就会自动将该类注册为Bean。该注解一般泛指各种通用的组件，比如说我们的类既不属于@Controller，@Service，@Repository的时候，就可以使用该注解。

参数只有一个value，表示该bean的名称；

2. Controller注解

这个注解应该是我们使用最多的注解了，在Spring MVC中作为控制器Controller，负责处理DispatcherServlet 分发的请求，接受到请求后解析处理数据，然后再返回给浏览器。而在Spring MVC中，定义Controller也是特别简单，只需要一个@Controller注解就可以标记一个类是Controller，然后使用RequestMapping等注解来定义URL和Controller之间的映射。
该注解标记于类上，但也只是定义了一个控制器类，而使用@RequestMapping注解的方法才是真正处理请求的处理器，然后我们配置扫描路径后，就可以访问这些具体的控制器方法了。

该注解只有一个参数：

value，Spring扫描Controller后，会生成对应的bean，该参数用于定义bean的名称，如果不指定value，则Controller默认的bean名称是该类的类名，其中首字母小写。

3. Service注解

基于@Component注解，用于标注某个类为服务组件。也就是说用它标注的类表示Service层的实现，同样参数只有value，用于表示该bean的名称，也就是在Spring环境中的id。不过需要简单注意下：

在文章 spring-applicationContext.xml-context标签的标签的 name-generator 这里，我们已经了解到，由于Spring默认的bean的命名策咯的实现类是AnnotationBeanNameGenerator，根据源码也就是说，默认情况下如果我们不设置value属性，那么默认的bean名称就是类名，第一个字母是小写；当然还有一个特殊的处理，当类的名字是以两个或两个以上的大写字母开头的话，那么bean的名称就和类名称是一样的，可以参考下源码：

@Override
public String generateBeanName(BeanDefinition definition, BeanDefinitionRegistry registry) {
    if (definition instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
        String beanName = determineBeanNameFromAnnotation((AnnotatedBeanDefinition) definition);
        if (StringUtils.hasText(beanName)) {
            // Explicit bean name found.
            return beanName;
        }
    }
    // 处理默认的bean名称
    return buildDefaultBeanName(definition, registry);
}

然后，单步调试 buildDefaultBeanName 方法，一直到Introspector.decapitalize (shortClassName)：

/**
 * Utility method to take a string and convert it to normal Java variable
 * name capitalization.  This normally means converting the first
 * character from upper case to lower case, but in the (unusual) special
 * case when there is more than one character and both the first and
 * second characters are upper case, we leave it alone.
 * 
 * Thus "FooBah" becomes "fooBah" and "X" becomes "x", but "URL" stays
 * as "URL".
 *
 */
public static String decapitalize(String name) {
    if (name == null || name.length() == 0) {
        return name;
    }
    // 如果类的前两个字母都是大写，直接返回类名
    if (name.length() > 1 && Character.isUpperCase(name.charAt(1)) &&
                    Character.isUpperCase(name.charAt(0))){
        return name;
    }
    // 将类的第一个字母转成小写
    char chars[] = name.toCharArray();
    chars[0] = Character.toLowerCase(chars[0]);
    return new String(chars);
}

然后看一下注释即对应的实现，就可以看到相应的实现了。至于如何修改bean的命名策咯，前文已经了解过，这里就不多讲了。

4. Repository 注解

Repository注解和@Controller，@Service这两个功能是类似的，@Controller作为Web层组件，@Service作为服务层组件，而@Repository是作为数据访问层的组件，也就是，一般情况下，通过该bean对数据库进行各种操作。其余和Service功能并无很大区别，不多说。

5. bean注解

这里我们来学习bean相关的注解，由于前文已经学习了XML中bean的配置，所以有可能有重复的，如果有重复的，这里就一笔带过。首先来看一下bean注解。
@Bean注解是一个方法级别的注解，和XML中配置标签功能是一样的。通常情况下是与@Configuration注解一起使用，并且通过和@Scope，@Lazy等注解一起来控制Bean的一些配置。

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public TransferServiceImpl transferService() {
        return new TransferServiceImpl();
    }
}

等价于在Spring XML中的配置：

我们来简单看下@Bean的各个参数：

value 和 name，bean的名称；

autowire，注入方式，可以是ByName，byType，也可也选择NO，默认是Autowire.NO；

initMethod 和 destroyMethod，实例化bean的时候的初始化方法，及销毁前执行的方法；

官网文档：https://docs.spring.io/spring/docs/4.3.14.RELEASE/spring-framework-reference/html/beans.html#beans-java-bean-annotation

6. ComponentScan注解

该注解对应于XML配置中的，用来扫描相应的注解并自动注入bean。该注解于XML配置有些许不同：

该注解没有 annotation-config对应的属性，因为我们程序几乎所有的情况，都会扫描@Autowired等这一类所对应的注解，所以也就相当于有这个参数，但这个参数一直是true；

此外，该注解多了basePackageClasses这个数组参数，表示指定特定的要扫描的类，注入的时候也只注入这些类；

还有一个参数：lazyInit，表示扫描的时候根据bean是否配置了lazy来决定是否延迟初始化该bean。默认是false，也就是说无论bean是否配置了lazy属性，该bean被扫描到后都会立刻初始化，设置为true之后，如果bean配置了lazy属性，那么会根据bean的lazy属性来选择是否延迟初始化；

7. ComponentScan.Filter注解

ComponentScan注解的内部的一个注解，用在ComponentScan的includeFilters和excludeFilters，而这里的用法和配置文件中的context:exclude-filter和context:include-filter是一致的，目的就是为了扫描的时候过滤用的。至于Filter中的参数和我们前面学习的XML中的参数差不多，不多说了。

@Configuration 
@EnableSpringConfigured
@ComponentScan(basePackages = {"com.example"}, excludeFilters={
  @ComponentScan.Filter(type=FilterType.ASSIGNABLE_TYPE, value=Foo.class)})
public class MySpringConfiguration {}

具体使用可参考：Spring - @ComponentScan custom filtering

8. ComponentScans注解

这个注解是Spring4.3之后引入的，目的就是配置多个扫描器（当然也可以在一个类上配置多个ComponentScan注解）。学习过XML的配置我们知道，在XML中我们是可以配置多个标签的，同样，使用该注解可以让我们在程序里配置多个ComponentScan注解。该注解参数只有一个，就是数组类型的ComponentScan。

@Configuration
@ComponentScans({@ComponentScan(value = {"controller", "global","controller2"}),
        @ComponentScan(value = {"service"})})
@EnableWebMvc
@EnableSwagger2
public class SpringConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {
}

9. Configuration注解

Spring的@Configuration注解修饰的类其实就相当于XML中的一个配置文件，可以通过该注解声明一个配置类来减少繁琐的XML配置，然后使用@Bean注解标记相应的方法。在这里@Configuration就相当于XML中的beans标签，而@Bean就相当于bean标签。
举个简单的例子：

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public MyBean myBean() {
        // instantiate, configure and return bean ...
    }
}

由于Component注解是Configuration的元注解，所以也会被@ComponentScan所扫描到。而我们在使用注解调用的时候，是通过AnnotationConfigApplicationContext或者web相关的AnnotationConfigWebApplicationContext：

AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext();
ctx.register(AppConfig.class);
ctx.refresh();
MyBean myBean = ctx.getBean(MyBean.class);
// use myBean ...

一般，该注解有以下几种用法：

会配合ComponentScan注解进行扫描，并且配合EnableWebMvc注解来开启MVC：

@Configuration
@ComponentScan("com.acme.app.services")
@EnableWebMvc
public class AppConfig {
    // various @Bean definitions ...
}

配合PropertySource注解读取properties文件中的值：

@Configuration
@PropertySource("classpath:/com/acme/app.properties")
public class AppConfig {
    @Inject Environment env;
    @Bean
    public MyBean myBean() {
        return new MyBean(env.getProperty("bean.name"));
    }
}

配合@Value注解获取properties文件中的值：

@Configuration
@PropertySource("classpath:/com/acme/app.properties")
public class AppConfig {

    @Value("${bean.name}") 
    String beanName;

    @Bean
    public MyBean myBean() {
        return new MyBean(beanName);
    }
}

配合@Import注解获取导入其他的配置类：

@Configuration
public class DatabaseConfig {

    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        // instantiate, configure and return DataSource
    }
}

@Configuration
@Import(DatabaseConfig.class)
public class AppConfig {

    private final DatabaseConfig dataConfig;

    public AppConfig(DatabaseConfig dataConfig) {
        this.dataConfig = dataConfig;
    }

    @Bean
    public MyBean myBean() {
        // reference the dataSource() bean method
        return new MyBean(dataConfig.dataSource());
    }
}

配合@Profile注解获取当前环境信息（开发，测试，生产）：

 @Profile("development")
 @Configuration
 public class EmbeddedDatabaseConfig {

     @Bean
     public DataSource dataSource() {
         // instantiate, configure and return embedded DataSource
     }
 }

 @Profile("production")
 @Configuration
 public class ProductionDatabaseConfig {

     @Bean
     public DataSource dataSource() {
         // instantiate, configure and return production DataSource
     }
 }

同样，@Profile注解也可也位于Bean上：

@Configuration
public class ProfileDatabaseConfig {

    @Bean("dataSource")
    @Profile("development")
    public DataSource embeddedDatabase() { ... }

    @Bean("dataSource")
    @Profile("production")
    public DataSource productionDatabase() { ... }
}

配合@ImportResource注解导入对应的配置文件，如XML等：

@Configuration
@ImportResource("classpath:/com/acme/database-config.xml")
public class AppConfig {

    @Inject DataSource dataSource; // from XML

    @Bean
    public MyBean myBean() {
        // inject the XML-defined dataSource bean
        return new MyBean(this.dataSource);
    }
}

使用@Configuration嵌套注解：

@Configuration
public class AppConfig {

    @Inject DataSource dataSource;

    @Bean
    public MyBean myBean() {
        return new MyBean(dataSource);
    }

    @Configuration
    static class DatabaseConfig {
        @Bean
        DataSource dataSource() {
            return new EmbeddedDatabaseBuilder().build();
        }
    }
}

单元测试，引入@Configuration修饰的类：

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes={AppConfig.class, DatabaseConfig.class})
public class MyTests {

    @Autowired MyBean myBean;
    @Autowired DataSource dataSource;

    @Test
    public void test() {
        // assertions against myBean ...
    }
}

关于Configuration注解，需要注意下：

1. 该注解修饰的必须是类，不能是接口；
1. 配置类必须不能是final类型的；
1. 配置类不能是匿名类；
1. 嵌套的配置类必须是static的；

更多有关Configuration的内容，可以参考官方API：https://docs.spring.io/spring/docs/current/javadoc-api/
而有关Spring @Configuration 和 @Component 区别可以参考：
Spring @Configuration 和 @Component 区别

10. DependsOn注解

DependsOn注解和bean的 depends-on方法类似，用于一个beanA初始化之前必须先初始化另一个beanB，由于前面已经仔细分析过，这里就不多说，具体可参考：applicationContext.xml详解一beans标签

11. Description注解

同样，和bean标签中的description属性类似，用于对bean添加描述信息，同样是直接或间接使用了@Component或者@Bean注解的类或方法上。

12. Import注解

对应于beans标签的import子标签，用于模块化过程中引入其他的配置文件，而在对应的注解中，则是为了引入@Configuration注解所修饰的配置类。当然，不但但可以导入配置类，也可以导入普通的java类，并将其声明成一个bean。而如果需要导入XML或者其他非@Configuration所定义的资源，可以通过注解@ImportResource 来实现。

参数value 数组，声明用于导入的具体配置类的类型；

可以看个简单的例子：

public class BeanService {
    public void test() {
        System.out.println("test:BeanService");
    }
}

@Configuration
@Import(BeanService.class)
public class BeanConfig {
}

public static void main(String[] args) {
    ClassPathXmlApplicationContext ac=new ClassPathXmlApplicationContext("/resource/applicationContext.xml");
    BeanService beanService = ac.getBean(BeanService.class);
    beanService.test();
    ac.close();
}

13. Lazy注解

该注解表示该bean是否延迟加载，和bean标签的lazy-init属性功能是相同的。同样，可以在任何直接或间接的使用了@Component或者@Bean注解的类或方法上使用该注解。如果该注解没有用于@Component或@Bean定义中，那么就会立即初始化，而不会延迟。该注解只有一个参数value，默认是true，也就是延迟初始化。

如果该注解用于@Configuration修饰的配置类上，那么@Configuration中的所有的@Bean方法都会被延迟初始化。而如果@Configuration中的bean上已经配置了Lazy注解，那么以Bean中的优先。

14. Primary注解

在前面学习Spring bean标签的时候，我们当时已经学习了bean的primary属性，其实它和@Primary注解功能是一样的。是说在使用类型注入的时候，如果存在多个相同类型的bean，那么可以通过使用primary属性或者@Primary注解让该bean成为优先候选者，如果候选者之中只有一个primary修饰的bean，那么这个bean将会是自动注入的bean。

不过需要注意下，就是如果在XML中配置了bean的primary属性，那么该bean对应的@Primary注解将会被忽略掉，并且记得配置扫描路径。

可以在任何直接或间接的使用了@Component或者@Bean注解的类或方法上使用该注解。

15. Scope注解

Scope注解表示bean的作用域，默认情况下我们创建的bean都是单例的。前文已经说过，这里就不多说了，看一下参数：

scopeName和 value，作用域类型的名称；
proxyMode，作用域代理相关的配置，对应的值是 ScopedProxyMode对象的值。

16. PropertySource 和 PropertySources注解

该注解是Spring提供的用于读取properties文件的，通过配合Environment 类来实现该功能，该注解用于Configuration 所修饰的类。先来看一个例子，其实上文已经简单介绍过：

@Configuration
@PropertySource("classpath:/com/myco/app.properties")
public class AppConfig {

    @Autowired
    Environment env;

    @Bean
    public TestBean testBean() {
        TestBean testBean = new TestBean();
        testBean.setName(env.getProperty("testbean.name"));
        return testBean;
    }
}

再简单来看一下该注解的参数：

value，要加载的资源位置，数组格式，和XML中支持的功能一样强大，包括classpath，file；但不支持类似的资源通配符：**/*.properties，也就是.properties必须要精确到具体位置；

name，对应属性资源的名称；

encoding，字符编码，比如 UTF-8 格式；

ignoreResourceNotFound，如果找不到对应的属性资源，是否忽略。默认是false，这种情况下，如果找不到的话将会提示异常；

factory，指定一个资源工厂对象PropertySourceFactory；、

一般情况下，该注解还会配合@Value来一起使用，这时候记得配置PropertySourcesPlaceholderConfigurer对象来解析占位符，在XML配置中我们可以通过，在注解中我们可以将该对象注册为bean，配置如下：

@Bean
public static PropertySourcesPlaceholderConfigurer propertySourcesPlaceholderConfigurer() {
    return new PropertySourcesPlaceholderConfigurer();
}

而对于@PropertySources注解，则是可以加载多个PropertySource，不多说了。

17. Conditional 注解

Spring在4.0之后引入的条件注解，就是根据满足某个特定的条件创建一个特定的bean，而我们实现的方式就是实现Condition接口，然后重写matches方法来构造判断条件，比如在Windows下和在Linux下执行不同的操作，具体的例子可以参考：Spring 条件注解（@Conditional）

Configuration  
@ComponentScan(basePackages="com.chenfeng.xiaolyuh.conditional")  
public class ConditionConfig {  
      
    @Bean  
    @Conditional(LinuxCondition.class)// 使用@Conditional注解，符合Linux条件就实例化LinuxListService  
    public ListService linuxListService() {  
        return new LinuxListService();  
    }  
  
    @Bean  
    @Conditional(WindowsCondition.class)// 使用@Conditional注解，符合Windows条件就实例化WindowsListService  
    public ListService windowsListService() {  
        return new WindowsListService();  
    }  
}

可以用于类或方法上，当用于@Configuration修饰的类上时，那么该类下所有bean都将受此条件限制。

有关更多可参考：Spring @Conditional Annotation

18. Profile 注解

@Profile是Spring用于获取当前运行环境的注解，比如我们的开发，测试，UAT，生产等，或者还有其他的几套环境，而我们就可以通过该注解来获取当前环境信息。
看一个简单的例子：

@Profile("Development")
@Configuration
public class DevDatabaseConfig implements DatabaseConfig {
 
    @Override
    @Bean
    public DataSource createDataSource() {
        System.out.println("Creating DEV database");
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
        /*
         * Set MySQL specific properties for Development Environment
         */
        return dataSource;
    }
 
}

如果要查看更多，可以参考：【译】Spring 4 @Profile注解示例
官网地址：https://docs.spring.io/spring/docs/4.3.14.RELEASE/spring-framework-reference/html/beans.html#beans-java

19. Async 注解

@Async是Spring用于异步调用的注解，该注解用于方法或类上。@Async标注的方法称为异步方法，这些方法将在执行的时候，将会在独立的线程中被执行，调用者无需等待它的完成，即可继续其他的操作。而@Async如果标注在类上的话，则表示该类的所有方法都将是异步的。

异步方法的返回值必须是void或者Future，方法必须是public类型的；

如果要异步的话，首先必须要在配置类上添加@EnableAsync注解来开启异步；

@Async不能与生命周期函数一起使用，必须使用一个单独的初始化Spring bean来调用目标上的@Async注释方法；

在XML中没有与@Async等价的标签；

如果EnableAsync满足不了我们的需求的话，我们还可以配置EnableAsync的一些属性：

annotation - 默认情况下, @EnableAsync 会扫描使用了Spring @Async与EJB 3.1 javax.ejb.Asynchronous的方法；此选项也可以用来扫描其他的，如用户自定义的注解类型；

mode - 指定应该使用哪种AOP进行切面处理 - JAVA代理或AspectJ；

proxyTargetClass - 指定应该使用哪种代理类 - CGLIB或JDK；此属性只有当mode设置成AdviceMode.PROXY才会产生效果。

order - 设置AsyncAnnotationBeanPostProcessor执行顺序(生命周期有关)；默认情况下会最后一个执行，所以这样就能顾及到所有已存在的代理。

@Configuration
@EnableAsync
public class AsyncConfig {
    
    @Async
    public void doSomethind() {
        System.out.println("begin async");
    }

    @Async
    Future returnSomething(int i) {
        // this will be executed asynchronously
    }  
}

XML中开启异步的话，是通过如下：

默认情况下，当@Async使用于方法上时，将使用annotation-driven提供的executor执行器，如果要指定相应的executor，可以使用@Async唯一的一个参数value来指定。

@Async("otherExecutor")
void doSomething(String s) {
    // this will be executed asynchronously by "otherExecutor"
}

有关Async和Scheduled相关的官网文档地址：https://docs.spring.io/spring/docs/4.3.14.RELEASE/spring-framework-reference/html/scheduling.html#scheduling-annotation-support

20. Scheduled Schedules 注解

@Scheduled相信我们都用过，用来执行定时任务相关的操作，同样是方法级别的注解。使用该注解修饰的方法必须没有参数，并且返回类型通常是void类型的。该注解使用ScheduledAnnotationBeanPostProcessor来执行，同样，使用该注解前要首先要开启定时，XML中使用，而注解的话则是通过@EnableScheduling来完成。
另外，该注解可以作为元注解，从而自定义我们的定时任务相关的注解。接下来我们来简单看下它的参数：

cron，这个应该是我们使用最多的参数了，定时任务时间设置的表达式，比如每隔1天执行一次，每隔半小时执行，这个设置网上的介绍实在太多了，用的时候再去查询就可以了；

zone，cron表达式解析的时区，默认情况下，该属性是空字符串（也就是服务器的本地时区），接收的是TimeZone.getTimeZone(String)的id；

fixedDelay，每次执行任务之后间隔多久再次执行任务，以上次任务结束时间和下此任务开始时间之间的毫秒为单位来执行；比如说间隔时间是5秒，任务执行的时间是8秒，那么8秒执行后，下此就是8+5秒的时候在执行，再下此就是8+5+8+5的时候再执行，就是以结束时间为准；

fixedDelayString，和上面fixedDelay一样，只不过参数类型是字符串形式，可以通过外部来定义，如 fixedDelayString= "${job.fixed.string}"；；

fixedRate，固定频率的间隔时间，也就是每隔多久就执行，不管任务是否完成；

fixedRateString，和fixedRate一样，只不过参数类型是字符串形式，可以通过外部来定义，如 fixedRateString = "${job.fixed.rate}"；

initialDelay，该参数表示第一次执行定时任务之前需要等待多长时间，也就是第一次延时多长时间后执行，单位同样是毫秒；

有关fixedDelay，fixedRate，cron，再稍微简单说下：

fixedDelay比较简单，就是根据上次任务结束时间计算的，而cron，和fixedDelay则有点不太一样，比如间隔时间是5S，如果执行时间是8S，则下此执行的时间将从10S开始，会跳过一个间隔时间，如果执行时间是10S，则下此执行时间从15S开始；而如果执行时间是3S，那下此执行时间就将从5S开始，每隔5S执行；

至于fixedRate，它的使用和上面两种都不太相同，如果上次任务执行时间超过了间隔时间，那么超出的这部分时间会被计入下一次任务的执行时间中，至于问题的细节，我们可以参考这篇文章：
https://yanbin.blog/understand-spring-schedule-fixedrate-fixeddelay/

在网上看到两幅图描述fixedDelay，fixedRate，描述的很形容：

fixedDelay和fixedRate.png

图片转自： https://blog.csdn.net/applebomb/article/details/52400154

如果我们没有配置TaskScheduler 和 ScheduledExecutorService 的话，那么Scheduled默认是采用单线程来进行循环执行定时任务的，我们可以通过Thread.currentThread()来查看当前运行的线程，默认定时任务的线程是Executors.defaultThreadFactory() 产生的，线程名称是 "pool-NUMBER-thread-..."。

至于Schedules 注解，则是多个Scheduled组成的数组，就不说了。

参考：Spring 定时任务(Schedule) 和线程