[Java知识库]理解Java注解并理解 Spring的@Autowired

首先我们可以自己写一个注解：

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface AnnoSample {
    String value();
}

注解使用 @interface来标识。这个注解定义了一个属性value，只能作用于方法上，生命周期是运行时。

@Target用于指定可以放置注解的位置，这里指定的METHOD说明该注解只能放置到方法上面，还可以指定TYPE（类、接口、枚举类），FIELD实例，PARAMETER形参，CONSTRUCTOR构造器等等
@Retention用于定义注解的生命周期：SOURCE是编译期间丢弃。编译完成后，这些注释没有任何意义。CLASS类加载期间丢弃，这是默认值。RUNTIME不会丢弃，可以在运行时使用反射去获取

那么我们就使用该注解：

public class HelloWorld {
    
    @AnnoSample(value = "hello")
    public void hello(){
        System.out.println("hello,world");
    }
}

到此，创建一个注解并使用它我们已经完成了。

但是我们可以发现，该注解并没有带来任何的改变，有这个注解和没有这个注解区别不大。那么，我们需要知道，注解本身只能是被看作元数据，它不包含任何业务逻辑。注解更像是一个标签，一个声明，表面被注释的这个地方，将具有某种特定的逻辑。

注解让这个方法有了一个标签，让我们知道应该去这个地方加一点逻辑。那么怎么去获取这个标签呢？
可以使用反射。

1. 利用反射机制获取一个类的 Class 对象 通过这个 class 对象可以去获取他的每一个方法 method，或字段 Field 等等
2. Method，Field 等类提供了类似于 getAnnotation() 的方法来获取这个字段或者方法的所有注解
3. 拿到注解之后，我们可以判断这个注解是否是我们要实现的注解，如果是则实现注解逻辑

具体实现如下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class c=Class.forName("HelloWorld");
        Method[] methods = c.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            Annotation[] annotations = method.getDeclaredAnnotations();
            for (Annotation annotation : annotations) {
                if (annotation.annotationType()==AnnoSample.class) {
                    System.out.println(((AnnoSample)annotation).value());
                }
            }
        }
    }
}

上面代码就是，通过反射获得前面所写的HelloWorld类的Method数组并且遍历，并且遍历每个方法上的所有注解，如果找到我们需要判断的注解if (annotation.annotationType()==AnnoSample.class)那么就做一些逻辑处理，这里是打印出value的值

既然已经了解了注解的基础知识，那么我们去看看Spring的@Autowired是怎么实现的

@Autowired

看下源码：

@Target({ElementType.CONSTRUCTOR, ElementType.METHOD, ElementType.PARAMETER, ElementType.FIELD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Autowired {

	/**
	 * Declares whether the annotated dependency is required.
	 * <p>Defaults to {@code true}.
	 */
	boolean required() default true;

}

解读一下，该注解可以用在构造器、实例方法、形参、实例变量、注解上，生命周期是运行时。这里的 @Documented只是表明是否在Java doc中添加注解。
可以知道，@Autowired注解本身并没有什么特别的，重要的是应该是关于这个注解的特定逻辑。
逻辑所在的类，就在源码上面有提示了：

连续两次使用 Shift进行全局搜索查询这个类。

其中的buildAutowiringMetadata()方法是逻辑所在：

第一个箭头是得到当前的class，然后第二个箭头就是去判断 targetClass中的所有filed，查看是否有@Autowired。 下面的doWithLocalMethods和这里判断 filed类似。
通过了@Autowired判断之后，执行如下

currElements.add(new AutowiredFieldElement(field, required));

这是将该字段放入一个容器中去，因为使用了 @Autowired的实例变量/方法不止一个，所以全部找出之后进行判断。

在该方法的最后：

返回的是这个类和使用了@Autowired注解的实例集合。返回的是这个，那么下一步应该就是对其进行注入了。

注入的逻辑在postProcessProperties()方法中：

可以看到这个方法中的第一个就是调用 findAutowiringMetadata()方法，然后这个方法里面又调用了我们前面分析的buildAutowiringMetadata()，也就是说我们得到了类及其注解信息，然后开始调用下面的inject()方法进行注入

可以看到，对于字段，那么就调用反射类Field的set()方法设置值

field.set(target, getResourceToInject(target, requestingBeanName));

对于方法，就使用invoke去带入具体的参数值进行执行：

method.invoke(target, getResourceToInject(target, requestingBeanName));

getResourceToInject()方法的参数就是要注入的 bean 的名字，这个方法的功能就是根据这个 bean 的名字去拿到它。