Spring 注解编程之 AnnotationMetadata

本文涉及的产品
公共DNS(含HTTPDNS解析),每月1000万次HTTP解析
全局流量管理 GTM,标准版 1个月
云解析 DNS,旗舰版 1个月
简介: 大家好,我是本周的带班编辑 子悠 (这个月最后一天了,不舍得大家),本周由于轮班小哥懿在出差,所以就由我为大家排版并送出技术干货,大家可以在公众号后台回复“java”,获得作者 Java 知识体系/面试必看资料。今天我们来跟着小黑(哇,新作者哦)来学习一下

AnnotationMetadata 结构

使用 IDEA 生成 AnnotationMetadata 类图,如下:37.jpg

AnnotationMetadata 存在两个实现类分别为 StandardAnnotationMetadataAnnotationMetadataReadingVisitorStandardAnnotationMetadata主要使用 Java 反射原理获取元数据,而 AnnotationMetadataReadingVisitor 使用 ASM 框架获取元数据。

Java 反射原理大家一般比较熟悉,而 ASM 技术可能会比较陌生,下面主要篇幅介绍 AnnotationMetadataReadingVisitor 实现原理。

基于 AnnotationMetadata#getMetaAnnotationTypes方法,查看两者实现区别。

AnnotationMetadataReadingVisitor

ASM 是一个通用的 Java 字节码操作和分析框架。它可以用于修改现有类或直接以二进制形式动态生成类。ASM 虽然提供与其他 Java 字节码框架如 JavassistCGLIB 类似的功能,但是其设计与实现小而快,且性能足够高。

Spring 直接将 ASM 框架核心源码内嵌于 Spring-core中,目前 Spring 5.1 使用 ASM 7 版本。

ASM 框架简单应用

Java 源代码经过编译器编译之后生成了 .class 文件。

Class文件是有8个字节为基础的字节流构成的,这些字节流之间都严格按照规定的顺序排列,并且字节之间不存在任何空隙,对于超过8个字节的数据,将按 照Big-Endian的顺序存储的,也就是说高位字节存储在低的地址上面,而低位字节存储到高地址上面,其实这也是class文件要跨平台的关键,因为 PowerPC架构的处理采用Big-Endian的存储顺序,而x86系列的处理器则采用Little-Endian的存储顺序,因此为了Class文 件在各中处理器架构下保持统一的存储顺序,虚拟机规范必须对起进行统一。


Class 文件中包含类的所有信息,如接口,字段属性,方法,在内部这些信息按照一定规则紧凑排序。ASM 框会以文件流的形式读取 class 文件,然后解析过程中使用观察者模式(Visitor),当解析器碰到相应的信息委托给观察者(Visitor)。

使用 ASM 框架首先需要继承 ClassVisitor,完成解析相应信息,如解析方法,字段等。

38.jpg

然后使用 ClassReader 读取类文件,然后再使用 ClassReader#accpet 接受 ClassVisitor

39.jpg

输出结果为:

com/spring/learning/customizescanning/asm/Person extends java/lang/Object {
    Lcom/spring/learning/customizescanning/asm/ASMAnnotation; 
    Ljava/lang/String; name  class org.objectweb.asm.Type
    I age  class org.objectweb.asm.Type
    <init>()V
    add(II)I
    getName()Ljava/lang/String;
    setName(Ljava/lang/String;)V
    getAge()I
    setAge(I)V
}

可以看到 ClassVisitor 相应方法可以用来解析类的相关信息,这里我们主要关注解析类上注解信息。解析注解将会在 ClassVisitor#visitAnnotation完成解析。该方法返回了一个 AnnotationVisitor 对象,其也是一个 Visitor 对象。后续解析器会继续调用 AnnotationVisitor内部方法进行再次解析。

以上实现采用 ASM Core API ,而 ASM 框架还提供 Tree API 用法。具体用法参考:https://asm.ow2.io/

AnnotationMetadataReadingVisitor#getMetaAnnotationTypes 源码解析

AnnotationMetadataReadingVisitor#getMetaAnnotationTypes 方法实现非常简单,直接从 metaAnnotationMap 根据注解类名称获取其上面所有元注解。注解相关信息解析由 AnnotationMetadataReadingVisitor#visitAnnotation 完成。

40.jpgvisitAnnotation 方法中,metaAnnotationMap当做构造参数传入了 AnnotationAttributesReadingVisitor 对象中,metaAnnotationMap会在这里面完成赋值。

41.jpg

AnnotationAttributesReadingVisitor#visitEnd 将会排除 java.lang.annotation 下的注解,然后通过递归调用 recursivelyCollectMetaAnnotations获取元注解,不断将元注解置入 metaAnnotationMap中。

42.jpg43.jpg

最后使用 UML 时序图中,概括以上调用流程。

44.jpg

Spring 4 之后版本才有递归查找元注解的方法。各位同学可以翻阅 Spring3 的版本作为比较,可以看出 Spring 的代码功能也是逐渐迭代升级的。

StandardAnnotationMetadata

StandardAnnotationMetadata 主要使用 Java 反射原理获取相关信息。在 Spring 中封装很多了反射工具类用于操作。

StandardAnnotationMetadata#getMetaAnnotationTypes 通过使用 Spring 工具类 AnnotatedElementUtils.getMetaAnnotationTypes方法获取。源码调用比较清晰,各位同学可以自行翻阅理解,可以参考下面时序图理解,这里不再叙述。

45.jpg

总结

本文介绍了 AnnotationMetadata两种实现方案,一种基于 Java 反射,另一种基于 ASM 框架。

两种实现方案适用于不同场景。StandardAnnotationMetadata 基于 Java 反射,需要加载类文件。而 AnnotationMetadataReadingVisitor基于 ASM 框架无需提前加载类,所以适用于 Spring 应用扫描指定范围内模式注解时使用。

相关文章
|
11天前
|
Java Spring
【Spring】方法注解@Bean,配置类扫描路径
@Bean方法注解,如何在同一个类下面定义多个Bean对象,配置扫描路径
137 73
|
6天前
|
Java Spring 容器
【SpringFramework】Spring IoC-基于注解的实现
本文主要记录基于Spring注解实现IoC容器和DI相关知识。
40 21
|
11天前
|
存储 Java Spring
【Spring】获取Bean对象需要哪些注解
@Conntroller,@Service,@Repository,@Component,@Configuration,关于Bean对象的五个常用注解
|
26天前
|
Java Spring
一键注入 Spring 成员变量,顺序编程
介绍了一款针对Spring框架开发的插件,旨在解决开发中频繁滚动查找成员变量注入位置的问题。通过一键操作(如Ctrl+1),该插件可自动在类顶部添加`@Autowired`注解及其成员变量声明,同时保持光标位置不变,有效提升开发效率和代码编写流畅度。适用于IntelliJ IDEA 2023及以上版本。
一键注入 Spring 成员变量,顺序编程
|
11天前
|
Java Spring
【Spring配置】idea编码格式导致注解汉字无法保存
问题一:对于同一个项目,我们在使用idea的过程中,使用汉字注解完后,再打开该项目,汉字变成乱码问题二:本来a项目中,汉字注解调试好了,没有乱码了,但是创建出来的新的项目,写的注解又成乱码了。
|
2月前
|
前端开发 Java Spring
Spring MVC核心:深入理解@RequestMapping注解
在Spring MVC框架中,`@RequestMapping`注解是实现请求映射的核心,它将HTTP请求映射到控制器的处理方法上。本文将深入探讨`@RequestMapping`注解的各个方面,包括其注解的使用方法、如何与Spring MVC的其他组件协同工作,以及在实际开发中的应用案例。
48 4
|
2月前
|
前端开发 Java 开发者
Spring MVC中的请求映射:@RequestMapping注解深度解析
在Spring MVC框架中,`@RequestMapping`注解是实现请求映射的关键,它将HTTP请求映射到相应的处理器方法上。本文将深入探讨`@RequestMapping`注解的工作原理、使用方法以及最佳实践,为开发者提供一份详尽的技术干货。
145 2
|
2月前
|
前端开发 Java Spring
探索Spring MVC:@Controller注解的全面解析
在Spring MVC框架中,`@Controller`注解是构建Web应用程序的基石之一。它不仅简化了控制器的定义,还提供了一种优雅的方式来处理HTTP请求。本文将全面解析`@Controller`注解,包括其定义、用法、以及在Spring MVC中的作用。
60 2
|
2月前
|
消息中间件 Java 数据库
解密Spring Boot:深入理解条件装配与条件注解
Spring Boot中的条件装配与条件注解提供了强大的工具,使得应用程序可以根据不同的条件动态装配Bean,从而实现灵活的配置和管理。通过合理使用这些条件注解,开发者可以根据实际需求动态调整应用的行为,提升代码的可维护性和可扩展性。希望本文能够帮助你深入理解Spring Boot中的条件装配与条件注解,在实际开发中更好地应用这些功能。
43 2
|
2月前
|
前端开发 Java 开发者
Spring MVC中的控制器:@Controller注解全解析
在Spring MVC框架中,`@Controller`注解是构建Web应用程序控制层的核心。它不仅简化了控制器的定义,还提供了灵活的请求映射和处理机制。本文将深入探讨`@Controller`注解的用法、特点以及在实际开发中的应用。
103 0