【学习】007自定义注解与设计模式

课程目标

熟悉注解底层实现原理

完成ORM框架底层原理

常用设计模式

单例、工厂、代理

自定义注解

什么是注解？

Jdk1.5新增新技术，注解。很多框架为了简化代码，都会提供有些注解。可以理解为插件，是代码级别的插件，在类的方法上写：@XXX，就是在代码上插入了一个插件。

注解不会也不能影响代码的实际逻辑，仅仅起到辅助性的作用。

注解分类：内置注解(也成为元注解 jdk 自带注解)、自定义注解（Spring框架）

什么是内置注解

 比如

（1） @SuppressWarnings   再程序前面加上可以在javac编译中去除警告--阶段是SOURCE
（2） @Deprecated   带有标记的包，方法，字段说明其过时----阶段是SOURCE
（3）@Overricle   打上这个标记说明该方法是将父类的方法重写--阶段是SOURCE

@Overricle 案例演示

@Override
    public String toString() {
        return null;
    }

@ Deprecated案例演示

new Date().parse("");

@ SuppressWarnings  案例演示

@SuppressWarnings({ "all" })
    public void save() {
        java.util.List list = new ArrayList();
    }

实现自定义注解

元注解的作用就是负责注解其他注解。Java5.0定义了4个标准的meta-annotation类型，它们被用来提供对其它 annotation类型作说明。Java5.0定义的元注解：
@Target

@Target说明了Annotation所修饰的对象范围：Annotation可被用于 packages、types（类、接口、枚举、Annotation类型）、类型成员（方法、构造方法、成员变量、枚举值）、方法参数和本地变量（如循环变量、catch参数）。在Annotation类型的声明中使用了target可更加明晰其修饰的目标。

1. CONSTRUCTOR:用于描述构造器
2. FIELD:用于描述域
3. LOCAL_VARIABLE:用于描述局部变量
4. METHOD:用于描述方法
5. PACKAGE:用于描述包
6. PARAMETER:用于描述参数
7. TYPE:用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明

2.@Retention

表示需要在什么级别保存该注释信息，用于描述注解的生命周期（即：被描述的注解在什么范围内有效）
3.@Documented
4.@Inherited

代码:

使用@interface 定义注解。

package com.hongmoshui;

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

@Target(value ={ ElementType.METHOD, ElementType.TYPE })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface OneAnnotation {
    int beanId() default 0;

    String className() default "";

    String[] arrays();
}

使用:

　　@OneAnnotation(beanId = 123, className = "className", arrays = { "111", "222" })
    public void add() {
    }

实现ORM框架映射

完成案例，ORM框架实体类与表字段不一致,底层生成sql语句原理。

自定义表映射注解

package com.hongmoshui;

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

/**
 * 自定义表映射注解
 * @author 墨水
 */
@Target(value = { ElementType.TYPE })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface SetTable {
    /**
     * 对应数据库表名称
     * @author 墨水
     */
    String value();
}

自定义字段属性

package com.hongmoshui;

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

/**
 * 定义字段属性
 * @author 墨水
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface SetProperty {
    /**
     * 字段名称
     * @author 墨水
     */
    String name();
    
    /**
     * 字段名称
     * @author 墨水
     */
    int leng();
}

完整代码实现

package com.hongmoshui;

@TableAnnotation(value = "users")
class User {

    @ProPerty(value = "id", leng = 11)
    private String id;

    @ProPerty(value = "name", leng = 255)
    private String name;

    public String getId() {
        return id;
    }
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}
package com.hongmoshui;

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

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface ProPerty {
    String value();

    int leng();
}
package com.hongmoshui;

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

@Target(value = ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface TableAnnotation {
    String value();
}
package com.hongmoshui;

import java.lang.reflect.Field;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class<?> forName = Class.forName("com.hongmoshui.User");
        StringBuffer sf = new StringBuffer();
        sf.append(" select ");
        // 获取当前的所有的属性
        Field[] declaredFields = forName.getDeclaredFields();
        for (int i = 0; i < declaredFields.length; i++) {
            Field field = declaredFields[i];
            ProPerty proPertyAnnota = field.getDeclaredAnnotation(ProPerty.class);
            String proPertyName = proPertyAnnota.value();
            sf.append(" " + proPertyName);
            if (i < declaredFields.length - 1) {
                sf.append(" ,");
            }
        }
        TableAnnotation tableAnnota = forName.getDeclaredAnnotation(TableAnnotation.class);
        // 表的名称
        String tableName = tableAnnota.value();
        sf.append(" from " + tableName);
        System.out.println(sf.toString());
    }
} 

执行结果： select  id , name from users

常用设计模式

什么是设计模式？

设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题，每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应，每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。本章系Java之美[从菜鸟到高手演变]系列之设计模式，我们会以理论与实践相结合的方式来进行本章的学习，希望广大程序爱好者，学好设计模式，做一个优秀的软件工程师！

设计模式的分类？

总体来说设计模式分为三大类：

创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

其实还有两类：并发型模式和线程池模式。用一个图片来整体描述一下：

创建型模式
前面讲过，社会化的分工越来越细，自然在软件设计方面也是如此，因此对象的创建和对象的使用分开也就成为了必然趋势。因为对象的创建会消耗掉系统的很多资源，所以单独对对象的创建进行研究，从而能够高效地创建对象就是创建型模式要探讨的问题。这里有6个具体的创建型模式可供研究，它们分别是：

简单工厂模式（Simple Factory）
工厂方法模式（Factory Method）
抽象工厂模式（Abstract Factory）
创建者模式（Builder）
原型模式（Prototype）
单例模式（Singleton）
说明：严格来说，简单工厂模式不是GoF总结出来的23种设计模式之一。
结构型模式
在解决了对象的创建问题之后，对象的组成以及对象之间的依赖关系就成了开发人员关注的焦点，因为如何设计对象的结构、继承和依赖关系会影响到后续程序的维护性、代码的健壮性、耦合性等。对象结构的设计很容易体现出设计人员水平的高低，这里有7个具体的结构型模式可供研究，它们分别是：

外观模式/门面模式（Facade门面模式）
适配器模式（Adapter）
代理模式（Proxy）
装饰模式（Decorator）
桥梁模式/桥接模式（Bridge）
组合模式（Composite）
享元模式（Flyweight）

行为型模式
在对象的结构和对象的创建问题都解决了之后，就剩下对象的行为问题了，如果对象的行为设计的好，那么对象的行为就会更清晰，它们之间的协作效率就会提高，这里有11个具体的行为型模式可供研究，它们分别是：

模板方法模式（Template Method）
观察者模式（Observer）
状态模式（State）
策略模式（Strategy）
职责链模式（Chain of Responsibility）
命令模式（Command）
访问者模式（Visitor）
调停者模式（Mediator）
备忘录模式（Memento）
迭代器模式（Iterator）
解释器模式（Interpreter）

设计模式的六大原则

1、开闭原则（Open Close Principle）

开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。

2、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。—— From Baidu 百科

3、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）

这个是开闭原则的基础，具体内容：真对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这儿我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。

5、迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）

为什么叫最少知道原则，就是说：一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

6、合成复用原则（Composite Reuse Principle）

 

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

单例模式

什么是单例模式？

 单例保证一个对象JVM中只能有一个实例,常见单例 懒汉式、饿汉式

 什么是懒汉式,就是需要的才会去实例化,线程不安全。

 

 什么是饿汉式,就是当class文件被加载的时候，初始化，天生线程安全。

单例写法

懒汉式代码：

package com.hongmoshui;

public class SingletonTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SingletonMode sl1 = SingletonMode.getSingletonMode();
        SingletonMode sl2 = SingletonMode.getSingletonMode();
        System.out.println(sl1 == sl2);
    }
}

class SingletonMode
{
    // 当需要的才会被实例化
    private static SingletonMode singleton;

    private SingletonMode()
    {
    }

    /**
     * 懒汉式 第一种写法 ，效率低
     * @author 墨水
     */
    synchronized public static SingletonMode getSingletonMode()
    {
        if (singleton == null)
        {
            singleton = new SingletonMode();
        }
        return singleton;
    }

    // 懒汉式 第二种写法 效率高 双重检验锁
    static public SingletonMode getSingletonMode2()
    {
        if (singleton == null)
        {
            // 第一步检验锁
            synchronized (SingletonMode.class)
            {
                // 第二步检验锁,双重检验锁
                if (singleton == null)
                {
                    singleton = new SingletonMode();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

饿汉式代码：

package com.hongmoshui;

public class SingletonTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SingletonMode2 sl1 = SingletonMode2.getSingletonMode2();
        SingletonMode2 sl2 = SingletonMode2.getSingletonMode2();
        System.out.println(sl1 == sl2);
    }
}

class SingletonMode2
{
    // 当class 文件被加载初始化
    private static SingletonMode2 singleton = new SingletonMode2();

    private SingletonMode2()
    {
    }

    public static SingletonMode2 getSingletonMode2()
    {
        return singleton;
    }

}

工厂模式

什么是工厂模式？

实现创建者和调用者分离

 简单工厂

package com.hongmoshui.sum;

interface Car
{
    void run();
}

class AoDi implements Car
{
    @Override
    public void run()
    {
        System.out.println("我是奥迪....");
    }
}

class BenChi implements Car
{
    @Override
    public void run()
    {
        System.out.println("我是奔驰....");
    }
}

class CarFactory
{
    public static Car createCar(String name)
    {
        Car car = null;
        switch (name)
        {
            case "奥迪":
                car = new AoDi();
                break;
            case "奔驰":
                car = new BenChi();
                break;
            default:
                break;
        }
        return car;
    }
}

public class Test002
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Car car = CarFactory.createCar("奔驰");
        car.run();
    }
}

代理模式

什么是代理？

通过代理控制对象的访问,可以详细访问某个对象的方法，在这个方法调用处理，或调用后处理。既(AOP微实现)  ,AOP核心技术面向切面编程。

代理应用场景

安全代理 可以屏蔽真实角色

远程代理 远程调用代理类RMI

延迟加载 先加载轻量级代理类,真正需要在加载真实

代理的分类

静态代理(静态定义代理类)

动态代理(动态生成代理类)

Jdk自带动态代理

Cglib 、javaassist（字节码操作库）

静态代理

静态代理需要自己生成代理类

package com.hongmoshui.sum;

interface Hose
{
    void buy();
}
class Xiaoming implements Hose
{
    @Override
    public void buy()
    {
        System.out.println("我是小明,我要买房啦!!!!haha ");
    }
}
public class Proxy implements Hose
{
    private Xiaoming xiaoMing;

    public Proxy(Xiaoming xiaoMing)
    {
        this.xiaoMing = xiaoMing;
    }

    public void buy()
    {
        System.out.println("我是中介 看你买房开始啦!");
        xiaoMing.buy();
        System.out.println("我是中介 看你买房结束啦!");
    }
    public static void main(String[] args) {
        Hose xiaoming = new Proxy(new Xiaoming());
        xiaoming.buy();
    }
}

JDK动态代理(不需要生成代理类)

实现InvocationHandler 就可以了。

package com.hongmoshui.sum;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

interface Hose
{
    void buy();
}
class Xiaoming implements Hose
{
    @Override
    public void buy()
    {
        System.out.println("我是小明,我要买房啦!!!!haha ");
    }
}class JDKProxy implements InvocationHandler
{
    private Object tarjet;

    public JDKProxy(Object tarjet)
    {
        this.tarjet = tarjet;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
    {
        System.out.println("我是房产中介.....开始监听你买房啦!");
        Object oj = method.invoke(tarjet, args);
        System.out.println("我是房产中介.....结束监听你买房啦!");
        return oj;

    }
}

public class Test003
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Xiaoming xiaoMing = new Xiaoming();
        JDKProxy jdkProxy = new JDKProxy(xiaoMing);
        Hose hose = (Hose) Proxy.newProxyInstance(xiaoMing.getClass().getClassLoader(), xiaoMing.getClass().getInterfaces(), jdkProxy);
        hose.buy();
    }
}

CGLIB动态代理：

package com.hongmoshui.sum;

import java.lang.reflect.Method;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

class CglibProxy implements MethodInterceptor
{
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable
    {
        System.out.println("我是买房中介 ， 开始监听你买房了....");
        Object invokeSuper = methodProxy.invokeSuper(o, args);
        System.out.println("我是买房中介 ， 开结束你买房了....");
        return invokeSuper;

    }
}

class Hongmoshui
{
    public void buy()
    {
        System.out.println("我是墨水,我要买房啦!!!!haha ");
    }
}
public class Test004 {
    public static void main(String[] args) {
        CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy();
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(Hongmoshui.class);
        enhancer.setCallback(cglibProxy);
        Hongmoshui hongmoshui = (Hongmoshui) enhancer.create();
        hongmoshui.buy();
    }
}

CGLIB与JDK动态代理区别

区别：

java动态代理是利用反射机制生成一个实现代理接口的匿名类，在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理。而cglib动态代理是利用asm开源包，对代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。

1、如果目标对象实现了接口，默认情况下会采用JDK的动态代理实现AOP 

2、如果目标对象实现了接口，可以强制使用CGLIB实现AOP 

3、如果目标对象没有实现了接口，必须采用CGLIB库，spring会自动在JDK动态代理和CGLIB之间转换

设计模式，请参考：设计者模式