Java注解及其底層原理解析2

最后我們寫一個測試類

public class TestAn {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {

        //獲取Person class 實例
        Class c1 = Person.class;

        //反射獲取 類上的注解
        MyAnnotation classAnnotation = c1.getAnnotation(MyAnnotation.class);
        System.out.println(classAnnotation.msg());

        //反射獲取 private屬性上的注解
        Field we = c1.getDeclaredField("weight");
        MyAnnotation fieldAnnotation = we.getAnnotation(MyAnnotation.class);
        System.out.println(fieldAnnotation.msg());

        //反射獲取 public屬性上的注解
        Field he = c1.getDeclaredField("height");
        MyAnnotation field2Annotation = he.getAnnotation(MyAnnotation.class);
        System.out.println(field2Annotation.msg());

        //反射獲取 方法上的注解
        Method me = c1.getMethod("dance",null);
        MyAnnotation methodAnnotation = me.getAnnotation(MyAnnotation.class);
        System.out.println(methodAnnotation.msg());
        

    }
}

結(jié)果：

this person class this person field private this person field public this person method

我們通過反射讀取api時，一般會先去校驗這個注解存不存在:

if(c1.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)) {
    //存在 MyAnnotation 注解
}else {
    //不存在 MyAnnotation 注解
}

我們發(fā)現(xiàn)反射真的很強大，不僅可以讀取類的屬性、方法、構(gòu)造器等信息，還可以讀取類的注解相關(guān)信息。

那反射是如何實現(xiàn)工作的？

我們來看下源碼:

從 c1.getAnnotation(MyAnnotation.class);通過idea點進去查看源碼，把重點的給貼出來，其他的就省略了

Map<Classextends Annotation>, Annotation> declaredAnnotations =
            AnnotationParser.parseAnnotations(getRawAnnotations(), getConstantPool(), this);

parseAnnotations()去 分析注解 ，其第一個參數(shù)是 獲取原始注解，第二個參數(shù)是獲取常量池內(nèi)容

public static Annotation annotationForMap(final Classextends Annotation> var0, final Map<String, Object> var1) {
        return (Annotation)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() {
            public Annotation run() {
                return (Annotation)Proxy.newProxyInstance(var0.getClassLoader(), new Class[]{var0}, new AnnotationInvocationHandler(var0, var1));
            }
        });
    }

Proxy._newProxyInstance_(var0.getClassLoader(), new Class[]{var0}, new AnnotationInvocationHandler(var0, var1)創(chuàng)建動態(tài)代理，此處var0參數(shù)是由常量池獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來。

我們監(jiān)聽此處的var0:

image-20220616225518195

可以推斷出注解相關(guān)的信息 是存放在常量池中的

我們來總結(jié)一下，反射調(diào)用getAnnotations(MyAnnotation.class)方法的背后主要操作：

解析注解parseAnnotations()的時候 從該注解類的常量池中取出注解相關(guān)的信息，將其轉(zhuǎn)換格式后，通過newProxyInstance（注解的類加載器，注解的class實例 ，AnotationInvocationHandler實例）來創(chuàng)建代理對象，作為參數(shù)傳進去，最后返回一個代理實例。

其中AnotationInvocationHandler類是一個典型的動態(tài)代理類, 這邊先挖個坑，暫不展開，不然這篇文章是寫不完了

關(guān)于動態(tài)代理類我們只需先知道: 對象的執(zhí)行方法，交給代理來負責

class AnnotationInvocationHandler implements InvocationHandler, Serializable {
    ...
    private final Map<String, Object> memberValues;//存放該注解所有屬性的值
    private transient volatile Method[] memberMethods = null;

    AnnotationInvocationHandler(Classextends Annotation> var1, Map<String, Object> var2) {
    ...
    }

    public Object invoke(Object var1, Method var2, Object[] var3) {
    ...
     //調(diào)用委托類對象的方法，具體等等一些操作
    }
    ...
}

反射調(diào)用getAnnotations(MyAnnotation.class)，返回一個代理實例，我們可以通過這個實例來操作該注解

示例：注解 模擬訪問權(quán)限控制

當我們引入springsecurity來做安全框架，然后只需添加@PreAuthorize**(**"hasRole('Admin')"**)**注解，就能實現(xiàn)權(quán)限的控制，簡簡單單地一行代碼，就優(yōu)雅地實現(xiàn)了權(quán)限控制，覺不覺得很神奇？讓我們一起模擬一個出來吧

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyPreVer {
    String value() default "no role";
}

public class ResourceLogin {
    private String name;

    @MyPreVer(value = "User")
    private void rsA() {
        System.out.println("資源A");
    }
    @MyPreVer(value = "Admin")
    private void rsB() {
        System.out.println("資源B");
    }
}

public class TestLogin {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        //模擬 用戶的權(quán)限
        String role = "User";
        //模擬 需要的權(quán)限
        final String RoleNeeded = "Admin";

        //獲取Class實例
        Class c1 = ResourceLogin.class;

        //訪問資源A
        Method meA = c1.getDeclaredMethod("rsA",null);
        MyPreVer meAPre = meA.getDeclaredAnnotation(MyPreVer.class);
        if(meAPre.value().equals(RoleNeeded)) {//模擬攔截器
            meA.setAccessible(true);
            meA.invoke(c1.newInstance(),null);//模擬訪問資源
        }else {
            System.out.println("騷瑞，你無權(quán)訪問該資源");
        }

        //訪問資源B
        Method meB = c1.getDeclaredMethod("rsB",null);
        MyPreVer meBPre = meB.getDeclaredAnnotation(MyPreVer.class);
        if(meBPre.value().equals(RoleNeeded)) {//模擬攔截器
            meB.setAccessible(true);
            meB.invoke(c1.newInstance());//模擬訪問資源

        }else {
            System.out.println("騷瑞，你無權(quán)訪問該資源");
        }

    }
}

結(jié)果：

騷瑞，你無權(quán)訪問該資源 資源B

尾語

注解 是一種 標記、標簽 來修飾代碼， 但它不是代碼本身的一部分，即 注解本身對代碼邏輯沒有任何影響 ，如何使用注解完全取決于我們開發(fā)者用Java反射來讀取和使用。

我們發(fā)現(xiàn)反射真的很強大，不僅可以讀取類的屬性、方法、構(gòu)造器等信息，還可以讀取類的注解相關(guān)信息，以后還會經(jīng)常遇到它。

注解一般用于

• 編譯器可以利用注解來探測錯誤和檢查信息，像@override檢查是否重寫
• 適合工具類型的軟件用的，避免繁瑣的代碼，生成代碼配置，比如jpa自動生成sql,日志注解，權(quán)限控制
• 程序運行時的處理：某些注解可以在程序運行的時候接受代碼的讀取，比如我們可以自定義注解

平時我們只知道如何使用注解，卻不知道其是如何起作用的，理所當然的往往是我們所忽視的。

參考資料：

《Java核心技術(shù) 卷一》

https://blog.csdn.net/qq_20009015/article/details/106038023

https://zhuanlan.zhihu.com/p/258429599