使用自定义注解和切面AOP实现Java程序增强
1.注解介绍
1.1注解的本质
Oracle官方对注解的定义为：
Annotations, a form of metadata, provide data about a program that is not part of the program itself. Annotations have no direct effect on the operation of the code they annotate.
注解是元数据的一种形式，它提供有关程序的数据，该数据不属于程序本身。 注解对其注释的代码操作没有直接影响。
而在 JDK 的Annotation接口中有一行注释如此写到：
/**
* The common interface extended by all annotation types.
* ...
*/
public interface Annotation {...}这说明其他注解都扩展自 Annotation 这个接口，也就是说注解的本质就是一个接口。
以 Spring Boot 中的一个注解为例：
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Indexed
public @interface Component {
String value() default "";
}它实际上相当于：
public interface Component extends Annotation{...}而 @interface 可以看成是一个语法糖。
1.2注解的要素
依然来看 @Component 这个例子：
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Indexed
public @interface Component {
String value() default "";
}在注解定义上有几个注解 @Target, @Retention, @Documented ，被称为 元注解 。
所谓元注解就是说明注解的注解
Java 中的元注解共有以下几个：
1.2.1 @Target
@Target 顾名思义，这个注解标识了被修饰注解的作用对象。我们看看它的源码：
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Target {
/**
* Returns an array of the kinds of elements an annotation type
* can be applied to.
* @return an array of the kinds of elements an annotation type
* can be applied to
*/
ElementType[] value();
}可以看到，这个注解的 value 值是一个数组，这也就意味着注解的作用对象可以有多个。 其取值范围都在 ElementType 这个枚举之中：
public enum ElementType {
/** 类、接口、枚举定义 */
TYPE,
/** 字段，包括枚举值 */
FIELD,
/** 方法 */
METHOD,
/** 参数 */
PARAMETER,
/** 构造方法 */
CONSTRUCTOR,
/** 局部变量 */
LOCAL_VARIABLE,
/** 元注解 */
ANNOTATION_TYPE,
/** 包定义 */
PACKAGE...
}不同的值代表被注解可修饰的范围，例如 TYPE 只能修饰类、接口和枚举定义。这其中有个很特殊的值叫做 ANNOTATION_TYPE , 是专门表示元注解的。
在回过头来看 @Component 这个例子, Target 取值为 TYPE 。熟悉 Spring Boot 的同学也一定知道， @Component 确实是不能放到方法或者属性前面的。
1.2.2@Retention
@Retention 注解指定了被修饰的注解的生命周期。定义如下:
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Retention {
/**
* Returns the retention policy.
* @return the retention policy
*/
RetentionPolicy value();
}可以看到这个注解带一个 RetentionPolicy 的枚举值:
public enum RetentionPolicy {
SOURCE,
CLASS,
RUNTIME
}SOURCE
CLASS
RUNTIME
1.2.3 @Documented
这个注解比较简单，表示是否添加到 java doc 中。
1.2.4 @Inherited
这个也比较简单，表示注解是否被继承。这个注解不是很常用。
注意：元注解只在定义注解时被使用！
1.3 注解的构成
从上面的元注解可以了解到，一个注解可以关联多个 ElementType ，但只能有一个 RetentionPolicy :
Java 中有三个常用的内置注解，其实相信大家都用过或者见过。不过在了解了注解的真实面貌以后，不妨重新认识一下吧！
1.4 Java内置注解
1.4.1 @Override
@Override 它的定义为:
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}可见这个注解没有任何取值，只能修饰方法，而且RetentionPolicy 为 SOURCE，说明这是一个仅在编译阶段起作用的注解。
它的真实作用想必大家一定知道，就是在编译阶段，如果一个类的方法被 @Override 修饰，编译器会在其父类中查找是否有同签名函数，如果没有则编译报错。可见这确实是一个除了在编译阶段就没什么用的注解。
1.4.2 @Deprecated
@Deprecated 它的定义为:
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value={CONSTRUCTOR, FIELD, LOCAL_VARIABLE, METHOD, PACKAGE, PARAMETER, TYPE})
public @interface Deprecated {
}这个注解也没有任何取值，能修饰所有的类型，永久存在。这个注解的作用是，告诉使用者被修饰的代码不推荐使用了，可能会在下一个软件版本中移除。这个注解仅仅起到一个通知机制，如果代码调用了被@Deprecated 修饰的代码，编译器在编译时输出一个编译告警。
1.4.3 @SuppressWarnings
@SuppressWarnings 它的定义为：
@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE})
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface SuppressWarnings {
/**
* The set of warnings that are to be suppressed by the compiler in the
* annotated element. Duplicate names are permitted. The second and
* successive occurrences of a name are ignored. The presence of
* unrecognized warning names is not an error: Compilers must
* ignore any warning names they do not recognize. They are, however,
* free to emit a warning if an annotation contains an unrecognized
* warning name.
*
* The string {@code "unchecked"} is used to suppress
* unchecked warnings. Compiler vendors should document the
* additional warning names they support in conjunction with this
* annotation type. They are encouraged to cooperate to ensure
* that the same names work across multiple compilers.
* @return the set of warnings to be suppressed
*/
String[] value();
}
这个注解有一个字符串数组的值，需要我们使用注解的时候传递。可以在类型、属性、方法、参数、构造函数和局部变量前使用，声明周期是编译期。
这个注解的主要作用是压制编译告警的。
2.AOP介绍（AspectJ暂不讨论）
2.1 Spring AOP基本概念
- 是一种动态编译期增强性AOP的实现
- 与IOC进行整合，不是全面的切面框架
- 与动态代理相辅相成
- 有两种实现：基于jdk动态代理、cglib
2.2 Spring AOP与AspectJ区别
- Spring的AOP是基于动态代理的，动态增强目标对象，而AspectJ是静态编译时增强，需要使用自己的编译器来编译，还需要织入器
- 使用AspectJ编写的java代码无法直接使用javac编译，必须使用AspectJ增强的ajc增强编译器才可以通过编译，写法不符合原生Java的语法；而Spring AOP是符合Java语法的，也不需要指定编译器去编译，一切都由Spring 处理。
2.3 使用步骤
- 定义业务组件
- 定义切点（重点）
- 定义增强处理方法(切面方法)
这边用下面例子的AOP类来进行说明 （基于Spring AOP的）
/**
* @Author Song
* @Date 2020/5/26 9:50
* @Version 1.0
*/
@Slf4j
@Aspect
@Component
public class EagleEyeAspect {
@Pointcut("@annotation(com.ctgu.song.plantfactory.v2.annotation.EagleEye)")
public void eagleEye() {
}
@Around("eagleEye()")
public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
long begin = System.currentTimeMillis();
ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
Signature signature = pjp.getSignature();
MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) signature;
Method method = methodSignature.getMethod();
EagleEye eagleEye = method.getAnnotation(EagleEye.class);
String desc = eagleEye.desc();
log.info("============请求开始==========");
log.info("请求链接:{}", request.getRequestURI().toString());
log.info("接口描述:{}", desc);
log.info("请求类型:{}", request.getMethod());
log.info("请求方法:{}.{}", signature.getDeclaringTypeName(), signature.getName());
log.info("请求IP:{}", request.getRemoteAddr());
log.info("请求入参:{}", JSON.toJSONString(pjp.getArgs()));
Object result = pjp.proceed();
long end = System.currentTimeMillis();
log.info("请求耗时:{}ms", end - begin);
log.info("请求返回:{}", JSON.toJSONString(result));
log.info("=============请求结束===========");
return result;
}
}这边先不看代码的具体内容，先简单介绍一下用到AOP中常用的注解
- @Aspect ： 指定切面类;
- @Pointcut ：公共切入点表达式
- 通知方法前置通知（@Before） 目标方法执行之前，执行注解的内容后置通知（@After）目标方法执行之后，执行注解的内容返回通知 （@AfterReturning）目标方法返回后，执行注解的内容异常通知 （@AfterThrowing）目标方法抛出异常后，执行注解的内容环绕通知 （@Around）目标方法执行前后，分别执行一些代码
注意 定义好切片类后要将其加入Spring容器内才能使用哦 （可以使用@Component注解）
3. 具体实现（一个例子）
1.首先定义一个注解，代码如下
/**
* @Author Song
* @Date 2020/5/26 9:44
* @Version 1.0
*/
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@Documented
public @interface EagleEye {
/**
* @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
* 定义了注解的生命周期为运行时
*
* @Target(ElementType.METHOD)
* 定义了注解的作用域为方法
*
* Documented
* 标识该注解可以被JavaDoc记录
*
* 定义注解名称为EagleEye（鹰眼，哈哈~~）
*
* 定义一个元素desc，用来描述被修饰的方法
*
* 接口描述
*
* @return
*/
String desc() default "";
}
2.定义切片内并写好自己想要增强的方法
直接贴代码了~~
/**
* @Author Song
* @Date 2020/5/26 9:50
* @Version 1.0
*/
@Slf4j
@Aspect
@Component
public class EagleEyeAspect {
@Pointcut("@annotation(com.ctgu.song.plantfactory.v2.annotation.EagleEye)")
public void eagleEye() {
}
@Around("eagleEye()")
public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
long begin = System.currentTimeMillis();
ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
Signature signature = pjp.getSignature();
MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) signature;
Method method = methodSignature.getMethod();
EagleEye eagleEye = method.getAnnotation(EagleEye.class);
String desc = eagleEye.desc();
log.info("============请求开始==========");
log.info("请求链接:{}", request.getRequestURI().toString());
log.info("接口描述:{}", desc);
log.info("请求类型:{}", request.getMethod());
log.info("请求方法:{}.{}", signature.getDeclaringTypeName(), signature.getName());
log.info("请求IP:{}", request.getRemoteAddr());
log.info("请求入参:{}", JSON.toJSONString(pjp.getArgs()));
Object result = pjp.proceed();
long end = System.currentTimeMillis();
log.info("请求耗时:{}ms", end - begin);
log.info("请求返回:{}", JSON.toJSONString(result));
log.info("=============请求结束===========");
return result;
}
}在@Pointcut里通过@annotation来配置切点，代表我们的AOP切面会切到所有用EagleEye注解修饰的类。
然后使用@Around环绕通知在被注解的方法前后执行一些代码
Object result = pjp.proceed();
这行代码之前就是 执行目标方法之前需要执行的代码 ，这行代码之后就是 执行目标方法之后需要执行的代码
3. 注解的使用
只需要在需要被注解的方法上面使用自己的注解就行了 这里拿我自己项目中的一个Controller中的方法举例
@EagleEye(desc = "分页查询实验")
@GetMapping("/experiment")
@ApiOperation("分页查询实验")
public RsBody> pageExperiment(ExperimentQueryDTO queryDTO) {
log.info("请求分页查询实验的方法pageExperiment,请求参数为{}", queryDTO.toString());
RsBody> rsBody = new RsBody<>();
IPage page = experimentV2Service.page(new Page<>(queryDTO.getCurrent() - 1, queryDTO.getSize()), new LambdaQueryWrapper()
.like(queryDTO.getExperimentId() != null, Experiment::getExperimentId, queryDTO.getExperimentId())
.eq(queryDTO.getExperimentStatus() != null, Experiment::getExperimentStatus, queryDTO.getExperimentStatus())
.between(queryDTO.getStartTime() != null && queryDTO.getEndTime() != null, Experiment::getStartTime, queryDTO.getStartTime(), queryDTO.getEndTime())
.orderBy(true, false, Experiment::getExperimentId));
//组装Vo
List experimentVOList = new ArrayList<>();
for (Experiment experiment : page.getRecords()) {
ExperimentVO2 experimentVO = new ExperimentVO2();
experimentVO.setExperimentId(experiment.getExperimentId());
PlantInfo byPlantId = plantService.findByPlantId(experiment.getPlantId());
if (byPlantId != null) {
experimentVO.setPlantName(byPlantId.getPlantName());
} else {
experimentVO.setPlantName("植物被删除");
}
experimentVO.setStartTime(experiment.getStartTime());
experimentVO.setEndTime(experiment.getEndTime());
experimentVO.setExperimentPurpose(experiment.getExperimentPurpose());
experimentVO.setExperimentDescription(experiment.getExperimentDescription());
experimentVO.setExperimentAddress(experiment.getExperimentAddress());
experimentVO.setExperimentPersonName(userService.findById(experiment.getExperimentPersonId()).getUserName());
experimentVO.setCronType(experiment.getCronType());
experimentVO.setExperimentStatus(experiment.getExperimentStatus());
experimentVO.setExperimentResult(experiment.getExperimentResult());
experimentVOList.add(experimentVO);
}
Page pageVo = new Page();
pageVo.setPages(page.getPages());
pageVo.setRecords(experimentVOList);
pageVo.setTotal(page.getTotal());
pageVo.setSize(page.getSize());
pageVo.setCurrent(page.getCurrent());
return rsBody.setBody(true).setData(pageVo);
} 4.测试情况
好的 万事俱备 让我们运行一下程序 并访问这个方法 （过程略过）
很有意思吧~~