注解

作者: 笨笨哒2018 | 来源:发表于2018-08-26 11:38 被阅读0次

Java注解与普通修饰符(public、static、void等)的使用方式并没有多大区别，下面的例子是常见的注解：

public class AnnotationDemo {
    //@Test注解修饰方法A
    @Test
    public static void A(){
        System.out.println("Test.....");
    }

    //一个方法上可以拥有多个不同的注解
    @Deprecated
    @SuppressWarnings("uncheck")
    public static void B(){

    }
}

通过在方法上使用@Test注解后，在运行该方法时，测试框架会自动识别该方法并单独调用，@Test实际上是一种标记注解，起标记作用，运行时告诉测试框架该方法为测试方法。而对于@Deprecated和@SuppressWarnings(“uncheck”)，则是Java本身内置的注解，在代码中，可以经常看见它们，但这并不是一件好事，毕竟当方法或是类上面有@Deprecated注解时，说明该方法或是类都已经过期不建议再用，@SuppressWarnings 则表示忽略指定警告，比如@SuppressWarnings(“uncheck”)，这就是注解的最简单的使用方式，那么下面我们就来看看注解定义的基本语法

声明注解与元注解

我们先来看看前面的Test注解是如何声明的：

//声明Test注解
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Test {

}

我们使用了@interface声明了Test注解，并使用@Target注解传入ElementType.METHOD参数来标明@Test只能用于方法上，@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)则用来表示该注解生存期是运行时，从代码上看注解的定义很像接口的定义，确实如此，毕竟在编译后也会生成Test.class文件。对于@Target和@Retention是由Java提供的元注解，所谓元注解就是标记其他注解的注解，下面分别介绍

@Target 用来约束注解可以应用的地方（如方法、类或字段），其中ElementType是枚举类型，其定义如下，也代表可能的取值范围

public enum ElementType {
    /**标明该注解可以用于类、接口（包括注解类型）或enum声明*/
    TYPE,

    /** 标明该注解可以用于字段(域)声明，包括enum实例 */
    FIELD,

    /** 标明该注解可以用于方法声明 */
    METHOD,

    /** 标明该注解可以用于参数声明 */
    PARAMETER,

    /** 标明注解可以用于构造函数声明 */
    CONSTRUCTOR,

    /** 标明注解可以用于局部变量声明 */
    LOCAL_VARIABLE,

    /** 标明注解可以用于注解声明(应用于另一个注解上)*/
    ANNOTATION_TYPE,

    /** 标明注解可以用于包声明 */
    PACKAGE,

    /**
     * 标明注解可以用于类型参数声明（1.8新加入）
     * @since 1.8
     */
    TYPE_PARAMETER,

    /**
     * 类型使用声明（1.8新加入)
     * @since 1.8
     */
    TYPE_USE
}

请注意，当注解未指定Target值时，则此注解可以用于任何元素之上，多个值使用{}包含并用逗号隔开，如下：

@Target(value={CONSTRUCTOR, FIELD, LOCAL_VARIABLE, METHOD, PACKAGE, PARAMETER, TYPE})

@Retention用来约束注解的生命周期，分别有三个值，源码级别（source），类文件级别（class）或者运行时级别（runtime），其含有如下：

SOURCE：注解将被编译器丢弃（该类型的注解信息只会保留在源码里，源码经过编译后，注解信息会被丢弃，不会保留在编译好的class文件里）
CLASS：注解在class文件中可用，但会被VM丢弃（该类型的注解信息会保留在源码里和class文件里，在执行的时候，不会加载到虚拟机中），请注意，当注解未定义Retention值时，默认值是CLASS，如Java内置注解，@Override、@Deprecated、@SuppressWarnning等
RUNTIME：注解信息将在运行期(JVM)也保留，因此可以通过反射机制读取注解的信息（源码、class文件和执行的时候都有注解的信息），如SpringMvc中的@Controller、@Autowired、@RequestMapping等。

注解元素及其数据类型

通过上述对@Test注解的定义，我们了解了注解定义的过程，由于@Test内部没有定义其他元素，所以@Test也称为标记注解（marker annotation），但在自定义注解中，一般都会包含一些元素以表示某些值，方便处理器使用，这点在下面的例子将会看到：

/**
 * Created by wuzejian on 2017/5/18.
 * 对应数据表注解
 */
@Target(ElementType.TYPE)//只能应用于类上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//保存到运行时
public @interface DBTable {
    String name() default "";
}

上述定义一个名为DBTable的注解，该用于主要用于数据库表与Bean类的映射（稍后会有完整案例分析），与前面Test注解不同的是，我们声明一个String类型的name元素，其默认值为空字符，但是必须注意到对应任何元素的声明应采用方法的声明方式，同时可选择使用default提供默认值，@DBTable使用方式如下：

//在类上使用该注解
@DBTable(name = "MEMBER")
public class Member {
    //.......
}

关于注解支持的元素数据类型除了上述的String，还支持如下数据类型:

所有基本类型（int,float,boolean,byte,double,char,long,short）
String
Class
enum
Annotation
上述类型的数组

倘若使用了其他数据类型，编译器将会丢出一个编译错误，注意，声明注解元素时可以使用基本类型但不允许使用任何包装类型，同时还应该注意到注解也可以作为元素的类型，也就是嵌套注解，下面的代码演示了上述类型的使用过程：

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

/**
 * Created by wuzejian on 2017/5/19.
 * 数据类型使用Demo
 */

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Reference{
    boolean next() default false;
}

public @interface AnnotationElementDemo {
    //枚举类型
    enum Status {FIXED,NORMAL};

    //声明枚举
    Status status() default Status.FIXED;

    //布尔类型
    boolean showSupport() default false;

    //String类型
    String name()default "";

    //class类型
    Class<?> testCase() default Void.class;

    //注解嵌套
    Reference reference() default @Reference(next=true);

    //数组类型
    long[] value();
}

编译器对默认值的限制

编译器对元素的默认值有些过分挑剔。首先，元素不能有不确定的值。也就是说，元素必须要么具有默认值，要么在使用注解时提供元素的值。其次，对于非基本类型的元素，无论是在源代码中声明，还是在注解接口中定义默认值，都不能以null作为值，因为每个注解的声明中，所有的元素都存在，并且都具有相应的值，为了绕开这个限制，只能定义一些特殊的值，例如空字符串或负数，表示某个元素不存在。

注解不支持继承

注解是不支持继承的，因此不能使用关键字extends来继承某个@interface，但注解在编译后，编译器会自动继承java.lang.annotation.Annotation接口，这里我们反编译前面定义的DBTable注解

import java.lang.annotation.Annotation;
//反编译后的代码
public interface DBTable extends Annotation
{
    public abstract String name();
}

虽然反编译后发现DBTable注解继承了Annotation接口，请记住，即使Java的接口可以实现多继承，但定义注解时依然无法使用extends关键字继承@interface。

Java内置注解与其它元注解

@Override：用于标明此方法覆盖了父类的方法，源码如下

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}

@Deprecated：用于标明已经过时的方法或类，源码如下，关于@Documented稍后分析：

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value={CONSTRUCTOR, FIELD, LOCAL_VARIABLE, METHOD, PACKAGE, PARAMETER, TYPE})
public @interface Deprecated {
}

@SuppressWarnnings:用于有选择的关闭编译器对类、方法、成员变量、变量初始化的警告，其实现源码如下：

@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE})
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface SuppressWarnings {
    String[] value();
}

其内部有一个String数组，主要接收值如下：

deprecation：使用了不赞成使用的类或方法时的警告；
unchecked：执行了未检查的转换时的警告，例如当使用集合时没有用泛型 (Generics) 来指定集合保存的类型;
fallthrough：当 Switch 程序块直接通往下一种情况而没有 Break 时的警告;
path：在类路径、源文件路径等中有不存在的路径时的警告;
serial：当在可序列化的类上缺少 serialVersionUID 定义时的警告;
finally：任何 finally 子句不能正常完成时的警告;
all：关于以上所有情况的警告。

@Documented 被修饰的注解会生成到javadoc中
@Inherited 可以让注解被继承，但这并不是真的继承，只是通过使用@Inherited，可以让子类Class对象使用getAnnotations()获取父类被@Inherited修饰的注解，如下：

@Inherited
@Documented
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DocumentA {
}

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DocumentB {
}

@DocumentA
class A{ }

class B extends A{ }

@DocumentB
class C{ }

class D extends C{ }

//测试
public class DocumentDemo {

    public static void main(String... args){
        A instanceA=new B();
        System.out.println("已使用的@Inherited注解:"+Arrays.toString(instanceA.getClass().getAnnotations()));

        C instanceC = new D();

        System.out.println("没有使用的@Inherited注解:"+Arrays.toString(instanceC.getClass().getAnnotations()));
    }

    /**
     * 运行结果:
     已使用的@Inherited注解:[@com.xxx.annotationdemo.DocumentA()]
     没有使用的@Inherited注解:[]
     */
}

注解与反射机制

Java使用Annotation接口来代表程序元素前面的注解，该接口是所有Annotation类型的父接口。除此之外，Java在java.lang.reflect 包下新增了AnnotatedElement接口，该接口代表程序中可以接受注解的程序元素，该接口主要有如下几个实现类：

Class：类定义
　　Constructor：构造器定义
　　Field：累的成员变量定义
　　Method：类的方法定义
　　Package：类的包定义

java.lang.reflect 包下主要包含一些实现反射功能的工具类，实际上，java.lang.reflect 包所有提供的反射API扩充了读取运行时Annotation信息的能力。当一个Annotation类型被定义为运行时的Annotation后，该注解才能是运行时可见，当class文件被装载时被保存在class文件中的Annotation才会被虚拟机读取。
　　AnnotatedElement 接口是所有程序元素（Class、Method和Constructor）的父接口，所以程序通过反射获取了某个类的AnnotatedElement对象之后，程序就可以调用该对象的如下四个个方法来访问Annotation信息：

方法1：<T extends Annotation> T getAnnotation(Class<T> annotationClass): 返回改程序元素上存在的、指定类型的注解，如果该类型注解不存在，则返回null。
方法2：Annotation[] getAnnotations():返回该程序元素上存在的所有注解。
方法3：boolean is AnnotationPresent(Class<?extends Annotation> annotationClass):判断该程序元素上是否包含指定类型的注解，存在则返回true，否则返回false.
方法4：Annotation[] getDeclaredAnnotations()：返回直接存在于此元素上的所有注释。与此接口中的其他方法不同，该方法将忽略继承的注释。（如果没有注释直接存在于此元素上，则返回长度为零的一个数组。）该方法的调用者可以随意修改返回的数组；这不会对其他调用者返回的数组产生任何影响。

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.util.Arrays;

/**
 * Created by zejian on 2017/5/20.
 * Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,请尊重原创]
 */
@DocumentA
class A{ }

//继承了A类
@DocumentB
public class DocumentDemo extends A{

    public static void main(String... args){

        Class<?> clazz = DocumentDemo.class;
        //根据指定注解类型获取该注解
        DocumentA documentA=clazz.getAnnotation(DocumentA.class);
        System.out.println("A:"+documentA);

        //获取该元素上的所有注解，包含从父类继承
        Annotation[] an= clazz.getAnnotations();
        System.out.println("an:"+ Arrays.toString(an));
        //获取该元素上的所有注解，但不包含继承！
        Annotation[] an2=clazz.getDeclaredAnnotations();
        System.out.println("an2:"+ Arrays.toString(an2));

        //判断注解DocumentA是否在该元素上
        boolean b=clazz.isAnnotationPresent(DocumentA.class);
        System.out.println("b:"+b);

        /**
         * 执行结果:
         A:@com.xxx.annotationdemo.DocumentA()
         an:[@com.xxx.annotationdemo.DocumentA(), @com.xxx.annotationdemo.DocumentB()]
         an2:@com.xxx.annotationdemo.DocumentB()
         b:true
         */
    }
}

注解

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注解元素及其数据类型

编译器对默认值的限制

注解不支持继承

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