注解

注解（Annotation）是在 Java 1.5 时引入的概念，同 class 和 interface 一样，也属于一种类型。注解提供了一系列数据用来装饰程序代码（类、方法、字段等），但是注解并不是所装饰代码的一部分，它对代码的运行效果没有直接影响，由编译器决定该执行哪些操作。

注解的生命周期：

• SOURCE：在源文件中有效，被编译器丢弃。

• CLASS：在编译器生成的字节码文件中有效，但在运行时会被处理类文件的 JVM 丢弃。

• RUNTIME：在运行时有效。这也是注解生命周期中最常用的一种策略，它允许程序通过反射的方式访问注解，并根据注解的定义执行相应的代码。

注解的目标定义了注解将适用于哪一种级别的 Java 代码上：

• TYPE：用于类、接口、注解、枚举

• FIELD：用于字段（类的成员变量），或者枚举常量

• METHOD：用于方法

• PARAMETER：用于普通方法或者构造方法的参数

• CONSTRUCTOR：用于构造方法

• LOCAL_VARIABLE：用于变量

• ANNOTATION_TYPE：用于注解

• PACKAGE：用于包

• TYPE_PARAMETER：用于泛型参数

• TYPE_USE：用于声明语句、泛型或者强制转换语句中的类型

• MODULE：用于模块

创建注解

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.FIELD)
public @interface JsonField {
    public String value() default "";
}

• JsonField 注解的生命周期是 RUNTIME，也就是运行时有效。

• JsonField 注解装饰的目标是 FIELD，也就是针对字段的。

• 创建注解需要用到 @interface 关键字。

• JsonField 注解有一个参数，名字为 value，类型为 String，默认值为一个空字符串。

value 允许注解的使用者提供一个无需指定名字的参数。举个例子，我们可以在一个字段上使用 @JsonField(value = "沉默王二")，也可以把 value = 省略，变成 @JsonField("沉默王二")。

关于default ""，它允许我们在一个字段上直接使用 @JsonField，而无需指定参数的名和值。

使用注解

public class Writer {
    private int age;

    @JsonField("writerName")
    private String name;

    @JsonField
    private String bookName;

    public Writer(int age, String name, String bookName) {
        this.age = age;
        this.name = name;
        this.bookName = bookName;
    }

    // getter / setter

    @Override
    public String toString() {
        return "Writer{" +
                "age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", bookName='" + bookName + '\'' +
                '}';
    }
}

序列化类 JsonSerializer，内容如下：

public class JsonSerializer {
    public static String serialize(Object object) throws IllegalAccessException {
        Class<?> objectClass = object.getClass();
        Map<String, String> jsonElements = new HashMap<>();
        
        // 通过反射的方式获取对象声明的所有字段
        for (Field field : objectClass.getDeclaredFields()) {
            field.setAccessible(true); 
            // 将反射对象的可访问性设置为 true，供序列化使用
            // 如果没有这个步骤的话，private 字段是无法获取的
            
            if (field.isAnnotationPresent(JsonField.class)) {
                // 判断字段是否装饰了 `JsonField` 注解
                jsonElements.put(getSerializedKey(field), (String) field.get(object));
            }
        }
        
        // 借助 Stream 流的方式返回格式化后的 JSON 字符串
        return toJsonString(jsonElements);
    }

    private static String getSerializedKey(Field field) {
        // 获取字段上注解的值，如果注解的值是空的，则返回字段名
        String annotationValue = field.getAnnotation(JsonField.class).value();
        if (annotationValue.isEmpty()) {
            return field.getName();
        } else {
            return annotationValue;
        }
    }

    private static String toJsonString(Map<String, String> jsonMap) {
        String elementsString = jsonMap.entrySet()
                .stream()
                .map(entry -> "\"" + entry.getKey() + "\":\"" + entry.getValue() + "\"")
                .collect(Collectors.joining(","));
        return "{" + elementsString + "}";
    }
}

{"bookName":"Web全栈开发进阶之路","writerName":"沉默王二"}

从结果上来看：

• Writer 类的 age 字段没有装饰 @JsonField 注解，所以没有序列化

• Writer 类的 name 字段装饰了 @JsonField 注解，并且显示指定了字符串“writerName”，所以序列化后变成了 writerName

• Writer 类的 bookName 字段装饰了 @JsonField 注解，但没有显式指定值，所以序列化后仍然是 bookName