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Spring Boot中通过自定义注解注入方法逻辑的教程

碧海醫心
发布: 2025-09-22 11:20:42
原创
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spring boot中通过自定义注解注入方法逻辑的教程

本教程旨在详细阐述如何在Spring Boot应用中,利用自定义注解结合Spring AOP(面向切面编程)的机制,实现在不修改原有方法体的前提下,动态地向指定方法注入额外逻辑。文章将通过定义自定义注解、创建切面并编写通知(Advice)来匹配注解并执行增强操作,从而实现优雅且可维护的代码扩展。

1. 理解需求:基于自定义注解的逻辑注入

在Spring Boot开发中,我们常常遇到这样的场景:希望在某些特定方法执行前后或执行过程中,统一添加一些非核心业务逻辑,例如日志记录、权限校验、缓存处理,或者像本例中提出的,根据一个自定义注解来修改方法的参数(如Model对象)。直接修改每个目标方法无疑会造成代码冗余且难以维护。此时,Spring AOP与自定义注解的结合,提供了一种优雅的解决方案。

用户提出的问题是,如何在不直接修改index方法体的情况下,通过在ExController类或index方法上添加@MyCustomAnnotation注解,就能自动为Model添加一个属性,例如model.addAttribute("key","value")。这并非简单地在方法内部添加逻辑,也不是通过@RequestParam等参数绑定注解能解决的问题,而是需要一种“拦截”并“增强”目标方法执行的能力。

2. 核心解决方案:Spring AOP与自定义注解

Spring AOP(Aspect-Oriented Programming,面向切面编程)允许我们定义横切关注点(cross-cutting concerns),并将其从核心业务逻辑中分离出来。通过AOP,我们可以定义一个“切面”(Aspect),其中包含“通知”(Advice)和“切入点”(Pointcut)。自定义注解则可以作为我们定义切入点的强大工具,指示AOP框架在何处应用我们的增强逻辑。

其基本原理是:

  1. 定义自定义注解:用于标记需要被增强的类或方法。
  2. 创建切面:一个普通的Spring组件,用@Aspect注解标记。
  3. 定义切入点:使用@Pointcut注解结合自定义注解,指定哪些方法或类是我们的目标。
  4. 编写通知:使用@Before、@AfterReturning、@Around等注解,定义在切入点匹配的方法执行时,需要执行的额外逻辑。

3. 实现步骤

3.1 步骤一:定义自定义注解

首先,我们需要定义一个自定义注解@MyCustomAnnotation。这个注解将用于标记我们希望进行逻辑注入的类或方法。

package com.example.demo.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

/**
 * 自定义注解,用于标记需要额外逻辑处理的类或方法
 */
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD}) // 作用于类和方法
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 运行时保留,AOP可以读取
public @interface MyCustomAnnotation {
    String key() default "defaultKey"; // 可选属性,用于在切面中获取值
    String value() default "defaultValue"; // 可选属性
}
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  • @Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD}):指定注解可以应用于类(TYPE)和方法(METHOD)。
  • @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME):表示注解在运行时可用,这是AOP能够通过反射读取注解信息的前提。

3.2 步骤二:创建切面(Aspect)

接下来,创建一个切面类,它将包含我们的切入点和通知逻辑。

package com.example.demo.aspect;

import com.example.demo.annotation.MyCustomAnnotation;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.ui.Model;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 自定义注解的切面,用于注入额外逻辑
 */
@Aspect // 标记这是一个切面
@Component // 注册为Spring组件
public class MyCustomAnnotationAspect {

    /**
     * 定义一个环绕通知,匹配所有带有 @MyCustomAnnotation 注解的方法
     * 或者其所属类带有 @MyCustomAnnotation 注解的方法
     *
     * @param joinPoint 提供了访问目标方法信息的接口
     * @param myCustomAnnotation 匹配到的自定义注解实例
     * @return 目标方法的返回值
     * @throws Throwable 目标方法抛出的异常
     */
    @Around("(@annotation(myCustomAnnotation) || @within(myCustomAnnotation)) && execution(* *(..))")
    public Object applyCustomLogic(ProceedingJoinPoint joinPoint, MyCustomAnnotation myCustomAnnotation) throws Throwable {
        System.out.println("--- 进入自定义注解切面 ---");

        // 获取目标方法的参数
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        // 获取方法签名,以便获取方法上的注解
        MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();
        Method method = signature.getMethod();

        // 尝试从方法或类上获取注解实例,以获取其属性值
        MyCustomAnnotation annotation = method.getAnnotation(MyCustomAnnotation.class);
        if (annotation == null) {
            // 如果方法上没有,则尝试从类上获取
            annotation = joinPoint.getTarget().getClass().getAnnotation(MyCustomAnnotation.class);
        }

        String key = (annotation != null) ? annotation.key() : "defaultKeyFromAspect";
        String value = (annotation != null) ? annotation.value() : "defaultValueFromAspect";

        // 遍历方法参数,查找 Model 类型的参数并进行修改
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            if (args[i] instanceof Model) {
                Model model = (Model) args[i];
                model.addAttribute(key, value);
                System.out.println("切面已向 Model 添加属性: " + key + " = " + value);
                // 可以根据需求修改其他参数
                // args[i] = newModelInstance;
            }
        }

        // 执行目标方法
        Object result = joinPoint.proceed(args);

        System.out.println("--- 退出自定义注解切面 ---");
        return result;
    }
}
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  • @Aspect:将该类声明为一个切面。
  • @Component:将其注册为Spring容器管理的Bean。
  • @Around("(@annotation(myCustomAnnotation) || @within(myCustomAnnotation)) && execution(* *(..))"):这是切入点表达式和通知类型。
    • @annotation(myCustomAnnotation):匹配直接在方法上带有@MyCustomAnnotation注解的方法。myCustomAnnotation会作为参数传递给通知方法。
    • @within(myCustomAnnotation):匹配其所属类带有@MyCustomAnnotation注解的所有方法。
    • ||:表示“或”关系,即方法或其类带有注解即可。
    • execution(* *(..)):匹配所有方法执行。
    • ProceedingJoinPoint joinPoint:环绕通知特有的参数,用于控制目标方法的执行。
    • MyCustomAnnotation myCustomAnnotation:AOP框架会自动将匹配到的注解实例注入到通知方法中,方便我们获取注解的属性值。
  • 在通知内部,我们:
    1. 获取目标方法的参数数组。
    2. 遍历参数,查找Model类型的参数。
    3. 如果找到Model,则使用从MyCustomAnnotation中获取的key和value属性,向Model添加数据。
    4. joinPoint.proceed(args):这是关键!它会执行目标方法。你可以选择在执行前、执行后、甚至不执行目标方法。

3.3 步骤三:应用自定义注解到控制器

现在,我们可以在Spring Boot的控制器中使用这个自定义注解了。

package com.example.demo.controller;

import com.example.demo.annotation.MyCustomAnnotation;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

@MyCustomAnnotation(key = "controllerKey", value = "controllerValue") // 注解在类上
@Controller
public class ExController {

    @RequestMapping(value = "/index", method = RequestMethod.GET)
    public String index(Model model){
        // 这里的 model.addAttribute("controllerKey", "controllerValue") 将由切面自动添加
        System.out.println("--- 进入 ExController.index 方法 ---");
        System.out.println("Model 中是否包含 'controllerKey': " + model.containsAttribute("controllerKey"));
        return "index"; // 假设有一个名为 index.html 的 Thymeleaf/JSP 模板
    }

    @MyCustomAnnotation(key = "methodKey", value = "methodValue") // 注解在方法上
    @RequestMapping(value = "/data", method = RequestMethod.GET)
    @ResponseBody
    public String getData(Model model) {
        // 这里的 model.addAttribute("methodKey", "methodValue") 将由切面自动添加
        System.out.println("--- 进入 ExController.getData 方法 ---");
        System.out.println("Model 中是否包含 'methodKey': " + model.containsAttribute("methodKey"));
        return "Data fetched successfully!";
    }

    @RequestMapping(value = "/no-annotation", method = RequestMethod.GET)
    public String noAnnotationMethod(Model model) {
        // 此方法没有直接或间接的自定义注解,因此不会被切面增强
        System.out.println("--- 进入 ExController.noAnnotationMethod 方法 ---");
        System.out.println("Model 中是否包含 'controllerKey': " + model.containsAttribute("controllerKey")); // 应该为 false
        return "no-annotation";
    }
}
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在这个例子中:

  • ExController类上标记了@MyCustomAnnotation(key = "controllerKey", value = "controllerValue"),因此index方法会受到切面的影响。
  • getData方法上标记了@MyCustomAnnotation(key = "methodKey", value = "methodValue"),它将覆盖类上的注解,使用自己的key和value。
  • noAnnotationMethod方法和其所属类都没有@MyCustomAnnotation,因此不会被切面拦截。

3.4 步骤四:确保AOP依赖和配置

在Spring Boot项目中,通常只需要添加spring-boot-starter-aop依赖即可自动启用AOP支持。

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在pom.xml中添加:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>
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Spring Boot会自动配置AspectJ的自动代理。无需手动添加@EnableAspectJAutoProxy注解。

4. 运行与验证

当您启动Spring Boot应用并访问/index或/data路径时,您会观察到控制台输出:

访问 /index 路径的输出示例:

--- 进入自定义注解切面 ---
切面已向 Model 添加属性: controllerKey = controllerValue
--- 进入 ExController.index 方法 ---
Model 中是否包含 'controllerKey': true
--- 退出自定义注解切面 ---
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访问 /data 路径的输出示例:

--- 进入自定义注解切面 ---
切面已向 Model 添加属性: methodKey = methodValue
--- 进入 ExController.getData 方法 ---
Model 中是否包含 'methodKey': true
--- 退出自定义注解切面 ---
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访问 /no-annotation 路径的输出示例:

--- 进入 ExController.noAnnotationMethod 方法 ---
Model 中是否包含 'controllerKey': false
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这证明了切面成功地根据自定义注解,在不修改控制器方法的情况下,向Model对象注入了数据。

5. 注意事项与最佳实践

  • AOP的适用场景:AOP非常适合处理横切关注点,如日志、事务管理、权限校验、缓存、性能监控等。避免将核心业务逻辑放入切面中,以保持业务代码的清晰。
  • 注解粒度:根据需求选择将注解应用于类、方法还是两者。类级别注解可以为整个类的方法提供统一的增强,方法级别注解则提供更细粒度的控制。
  • 通知类型选择
    • @Before:在目标方法执行前执行,不影响方法执行。
    • @AfterReturning:在目标方法成功返回后执行,可以访问返回值。
    • @AfterThrowing:在目标方法抛出异常后执行。
    • @After:在目标方法执行(无论成功或异常)后执行。
    • @Around:最强大的通知,可以完全控制目标方法的执行,包括是否执行、何时执行、如何修改参数和返回值。本例中修改Model就需要@Around。
  • 代理机制:Spring AOP默认使用JDK动态代理(针对接口)或CGLIB代理(针对类)。这意味着切面只能作用于通过Spring容器管理的Bean。
  • 避免过度使用:虽然AOP功能强大,但过度使用可能导致代码难以理解和调试,因为逻辑不再是线性执行。确保切面逻辑是真正的“横切”关注点。
  • 注解属性的利用:自定义注解可以包含属性,这些属性可以在切面中被读取,从而实现更灵活的逻辑注入。例如,@MyCustomAnnotation(cacheName="userCache", ttl=300)。

6. 总结

通过本教程,我们学习了如何利用Spring Boot的AOP机制,结合自定义注解,优雅地向现有方法注入额外逻辑。这种方式避免了对业务代码的侵入性修改,提高了代码的模块化和可维护性。掌握AOP是Spring高级开发中的一项重要技能,它能帮助我们构建更加健壮和可扩展的企业级应用。

以上就是Spring Boot中通过自定义注解注入方法逻辑的教程的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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