Java 自定义注解实现ORM对象关系映射

一，ORM概念

ORM即Object Relation Mapping，Object就是对象，Relation就是关系数据库，Mapping映射，就是说Java中的对象和关系数据库中的表存在一种对应关系。

现在常见的ORM框架比如Hibernate和mybatis，都是采用了ORM的方式，基本原则就是类-表(Table)、属性-列(Column)这样的对应，所以一个对象就能表示数据表中的一行数据啦。

二，XML实现简单的ORM映射

使用XML实现简单的ORM映射还是非常直观的，加入有一张用户表结构如下：

对应的Java类如下：

package demo;
public class User {
    private String userId;
    private String userName;
}

那么我们可以使用下面的xml描述对象-关系映射（具体的节点名、属性名都是随意设计的，只是为了说明意思）：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!-- orm是所有映射的根节点 -->
<orm>
    <!-- 每对映射使用一个mapping节点 -->
    <mapping class="orm.User" table="User">
        <property name="userId" column="user_id"/>
        <property name="userName" column="user_name"/>
    </mapping>
</orm>

实际上，有了上面的xml文件，orm.User对象和User表的映射就建立明白了。当ORM框架运作的时候，只需要从xml加载这一个映射关系，就能知道对User对象进行操作时，该对那张表那些列进行操作了。从xml文件中读取数据的方法也有很多，此处不再介绍。

三，自定义注解

之前的xml配置文件是描述映射的，这些描述完全可以使用注解来实现，笔者感觉会更加简洁、直接。

既然是自定义注解，我们首先需要了解哪些是方面是可以自定义的：

1，可以自定义注解应用的元素。Java注解可以应用于包、类（接口）、方法、属性、构造器等，一般常用的也就类（接口）、方法、属性。

2，可以自定义注解使用的时机。比如是否编译的时候就把注解的信息丢掉，比如JVM运行时还是保留注解信息。如果运行时保留的话，就可以通过反射读取注解的内容了，所以自定义注解里面保存的ORM映射信息是可以在程序运行时使用的。

3，是否将注解包含在Javadoc帮助文档里面。

OK，口说太空洞我们来定义一个最简单注解，该注解的作用非常简单，就是说明类与数据库表的映射关系。自定义类使用的关键字是class，自定义注解使用的关键字更加高端的关键字@interface。

package demo;
import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Target(ElementType.TYPE)//该注解用于修饰TYPE元素，也就是修饰类和接口等类型
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//该注解信息运行时保留
@Documented//该注解包含在Javadoc中
public @interface Table {//注解名为Table
    //此处需要注意，注解中的每个方法表示该注解的一个可配置参数，default表示该配置参数的默认值
    public String tableName() default "";
}

将该注解应用于User就是：

package demo;
//@Table对应自定义注解，tableName对应自定义注解中的方法，如果只用@Table则表示tableName采用默认的""作为值
@Table(tableName="User")
public class User {
    private String userId;
    private String userName;
}

接下来就是需要详细的了解下@Target和@Retention的用法了，因为他俩决定了如何去定义一个注解。

@Target(ElementType.TYPE)：表示注解用以修饰类、接口、enum、注解。
@Target(ElementType.FIELD)：表示注解用以修饰属性
@Target(ElementType.METHOD)：表示注解用以方法　　　

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE):源码之中是有的，编译时候丢弃
@Retention(RetentionPolicy.CLASS):编译后.class文件中还有，JVM丢弃之，所以运行时也看不到
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME):表示注解运行时可用

根据以上描述，我们需要自定义两个注解，分别用来描述类-表对应关系及属性-列对应关系，所以全部的源码应为：

//1，Table注解，描述类与表对应
package demo;
import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Target(ElementType.TYPE)//该注解用于修饰TYPE元素，也就是修饰类和接口等类型
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//该注解信息运行时保留
@Documented//该注解包含在Javadoc中
public @interface Table {//注解名为Table
    //此处需要注意，注解中的每个方法表示该注解的一个可配置参数，default表示该配置参数的默认值
    public String tableName() default "";
}
//2,Column注解，描述属性与列对应
package demo;
import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Column {
    public String columnName() default "";
}
//3，注解应用在User类上
package demo;
//@Table对应自定义注解，tableName对应自定义注解中的方法，如果只用@Table则表示tableName采用默认的""作为值
@Table(tableName="User")
public class User {
    @Column(columnName="user_id")
    private String userId;
    @Column(columnName="user_name")
    private String userName;
}

四，自定义注解信息的获取

之前分别使用xml和注解描述了User类和User表的对应关系，xml可以通过Java语言文件流等方式直接读取，而注解包含信息该如何读取呢。

既然注解是包含在Java语言中的信息，实际上可以通过反射来读取注解信息，对上述User类中注解读取的方法如下:

package demo;
import java.lang.reflect.Field;
@Table(tableName="User")
public class User {
    @Column(columnName="user_id")
    private String userId;
    @Column(columnName="user_name")
    private String userName;
    public static void main(String[] args){
        Class userClass=User.class;//获取User类信息
        if(userClass.isAnnotationPresent(Table.class)){//判断userClass是否使用了Table注解
            Table table=(Table)userClass.getAnnotation(Table.class);//获取注解信息
            System.out.println(table.tableName());//输出Table注解的tableName参数
        }
        Field[] fields = userClass.getDeclaredFields();
        for(Field field:fields){//遍历属性
            if(field.isAnnotationPresent(Column.class)){//具备Column注解
                Column column=(Column)field.getAnnotation(Column.class);//获取注解信息
                System.out.println(column.columnName());
            }
        }
    }
}

运行后输出结果：

User
user_id
user_name

可见通过反射，可以轻易的获取注解的信息。