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Java 注解 (Annotation)

Java 注解 (Annotation)

作者: jiangmo | 来源:发表于2018-05-10 20:06 被阅读17次

    注解如同标签

    代码的标签数据,这些标签数据可以在源码、编译、运行时获取,并通过自定义的标签处理代码逻辑决定如何处理被标签的代码。
    给代码打个标签(分类、记录),后续动态处理,增加了代码处理的灵活性和扩展性。

    注解语法

    因为平常开发少见,相信有不少的人员会认为注解的地位不高。其实同 classs 和 interface 一样,注解也属于一种类型。它是在 Java SE 5.0 版本中开始引入的概念。

    注解的定义

    注解通过 @interface 关键字进行定义。

    public @interface TestAnnotation {
    }
    

    它的形式跟接口很类似,不过前面多了一个 @ 符号。上面的代码就创建了一个名字为 TestAnnotaion 的注解。

    注解的应用

    上面创建了一个注解,那么注解的的使用方法是什么呢。

    @TestAnnotation
    public class Test {
    }
    

    创建一个类 Test,然后在类定义的地方加上 @TestAnnotation 就可以用 TestAnnotation 注解这个类了。
    不过,要想注解能够正常工作,还需要介绍一下一个新的概念那就是元注解。

    元注解

    元注解是什么意思呢?

    元注解是可以注解到注解上的注解,或者说元注解是一种基本注解,但是它能够应用到其它的注解上面。

    如果难于理解的话,你可以这样理解。元注解也是一张标签,但是它是一张特殊的标签,它的作用和目的就是给其他普通的标签进行解释说明的。

    元标签有:

    • @Retention
    • @Documented
    • @Target
    • @Inherited
    • @Repeatable

    @Retention

    Retention 的英文意为保留期的意思。当 @Retention 应用到一个注解上的时候,它解释说明了这个注解的的存活时间。

    它的取值如下:

    • RetentionPolicy.SOURCE 注解只在源码阶段保留,在编译器进行编译时它将被丢弃忽视。
    • RetentionPolicy.CLASS 注解只被保留到编译进行的时候,它并不会被加载到 JVM 中。
    • RetentionPolicy.RUNTIME 注解可以保留到程序运行的时候,它会被加载进入到 JVM 中,所以在程序运行时可以获取到它们。

    我们可以这样的方式来加深理解,@Retention 去给一张标签解释的时候,它指定了这张标签张贴的时间。@Retention 相当于给一张标签上面盖了一张时间戳,时间戳指明了标签张贴的时间周期。

    @Documented

    顾名思义,这个元注解肯定是和文档有关。它的作用是能够将注解中的元素包含到 Javadoc 中去。

    @Target

    Target 是目标的意思,@Target 指定了注解运用的地方。

    你可以这样理解,当一个注解被 @Target 注解时,这个注解就被限定了运用的场景。

    类比到标签,原本标签是你想张贴到哪个地方就到哪个地方,但是因为 @Target 的存在,它张贴的地方就非常具体了,比如只能张贴到方法上、类上、方法参数上等等。@Target 有下面的取值

    • ElementType.ANNOTATION_TYPE 可以给一个注解进行注解
    • ElementType.CONSTRUCTOR 可以给构造方法进行注解
    • ElementType.FIELD 可以给属性进行注解
    • ElementType.LOCAL_VARIABLE 可以给局部变量进行注解
    • ElementType.METHOD 可以给方法进行注解
    • ElementType.PACKAGE 可以给一个包进行注解
    • ElementType.PARAMETER 可以给一个方法内的参数进行注解
    • ElementType.TYPE 可以给一个类型进行注解,比如类、接口、枚举

    @Inherited

    Inherited 是继承的意思,但是它并不是说注解本身可以继承,而是说如果一个超类被 @Inherited 注解过的注解进行注解的话,那么如果它的子类没有被任何注解应用的话,那么这个子类就继承了超类的注解。
    说的比较抽象。代码来解释。

    @Inherited
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @interface Test {}
    
    @Test
    public class A {}
    
    public class B extends A {}
    

    注解 Test 被 @Inherited 修饰,之后类 A 被 Test 注解,类 B 继承 A,类 B 也拥有 Test 这个注解。

    可以这样理解:

    老子非常有钱,所以人们给他贴了一张标签叫做富豪。

    老子的儿子长大后,只要没有和老子断绝父子关系,虽然别人没有给他贴标签,但是他自然也是富豪。

    老子的孙子长大了,自然也是富豪。

    这就是人们口中戏称的富一代,富二代,富三代。虽然叫法不同,好像好多个标签,但其实事情的本质也就是他们有一张共同的标签,也就是老子身上的那张富豪的标签。

    @Repeatable

    Repeatable 自然是可重复的意思。@Repeatable 是 Java 1.8 才加进来的,所以算是一个新的特性。

    什么样的注解会多次应用呢?通常是注解的值可以同时取多个。

    举个例子,一个人他既是程序员又是产品经理,同时他还是个画家。

    @interface Persons {
        Person[]  value();
    }
    
    
    @Repeatable(Persons.class)
    @interface Person{
        String role default "";
    }
    
    
    @Person(role="artist")
    @Person(role="coder")
    @Person(role="PM")
    public class SuperMan{
    
    }
    

    注解的属性

    注解的属性也叫做成员变量。注解只有成员变量,没有方法。注解的成员变量在注解的定义中以“无形参的方法”形式来声明,其方法名定义了该成员变量的名字,其返回值定义了该成员变量的类型。

    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface TestAnnotation {
    
        int id();
    
        String msg();
    
    }
    

    上面代码定义了 TestAnnotation 这个注解中拥有 id 和 msg 两个属性。在使用的时候,我们应该给它们进行赋值。

    赋值的方式是在注解的括号内以 value=”” 形式,多个属性之前用 ,隔开。

    @TestAnnotation(id=3,msg="hello annotation")
    public class Test {
    
    }
    

    需要注意的是,在注解中定义属性时它的类型必须是 8 种基本数据类型外加 类、接口、注解及它们的数组。

    注解中属性可以有默认值,默认值需要用 default 关键值指定。比如:

    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface TestAnnotation {
    
        public int id() default -1;
    
        public String msg() default "Hi";
    
    }
    

    TestAnnotation 中 id 属性默认值为 -1,msg 属性默认值为 Hi。
    它可以这样应用。

    @TestAnnotation()
    public class Test {}
    

    因为有默认值,所以无需要再在 @TestAnnotation 后面的括号里面进行赋值了,这一步可以省略。

    另外,还有一种情况。如果一个注解内仅仅只有一个名字为 value 的属性时,应用这个注解时可以直接接属性值填写到括号内。

    public @interface Check {
        String value();
    }
    

    上面代码中,Check 这个注解只有 value 这个属性。所以可以这样应用。

    @Check("hi")
    int a;
    

    这和下面的效果是一样的

    @Check(value="hi")
    int a;
    

    最后,还需要注意的一种情况是一个注解没有任何属性。比如

    public @interface Perform {}
    

    那么在应用这个注解的时候,括号都可以省略。

    @Perform
    public void testMethod(){}
    

    Java 预置的注解

    学习了上面相关的知识,我们已经可以自己定义一个注解了。其实 Java 语言本身已经提供了几个现成的注解。

    @Deprecated

    这个元素是用来标记过时的元素,想必大家在日常开发中经常碰到。编译器在编译阶段遇到这个注解时会发出提醒警告,告诉开发者正在调用一个过时的元素比如过时的方法、过时的类、过时的成员变量。

    @Override

    这个大家应该很熟悉了,提示子类要复写父类中被 @Override 修饰的方法

    @SuppressWarnings

    阻止警告的意思。之前说过调用被 @Deprecated 注解的方法后,编译器会警告提醒,而有时候开发者会忽略这种警告,他们可以在调用的地方通过 @SuppressWarnings 达到目的。

    @SafeVarargs

    参数安全类型注解。它的目的是提醒开发者不要用参数做一些不安全的操作,它的存在会阻止编译器产生 unchecked 这样的警告。它是在 Java 1.7 的版本中加入的。

    @FunctionalInterface

    函数式接口注解,这个是 Java 1.8 版本引入的新特性。函数式编程很火,所以 Java 8 也及时添加了这个特性。

    函数式接口 (Functional Interface) 就是一个具有一个方法的普通接口。

    注解的提取

    博文前面的部分讲了注解的基本语法,现在是时候检测我们所学的内容了。

    我通过用标签来比作注解,前面的内容是讲怎么写注解,然后贴到哪个地方去,而现在我们要做的工作就是检阅这些标签内容。 形象的比喻就是你把这些注解标签在合适的时候撕下来,然后检阅上面的内容信息。

    要想正确检阅注解,离不开一个手段,那就是反射。

    注解与反射。

    注解通过反射获取。首先可以通过 Class 对象的 isAnnotationPresent() 方法判断它是否应用了某个注解
    public boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass) {}

    然后通过 getAnnotation() 方法来获取 Annotation 对象。

    public <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass) {}

    或者是 getAnnotations() 方法。

    public Annotation[] getAnnotations() {}

    前一种方法返回指定类型的注解,后一种方法返回注解到这个元素上的所有注解。

    如果获取到的 Annotation 如果不为 null,则就可以调用它们的属性方法了。比如

    @TestAnnotation(msg="hello")
    public class Test {
    
        @Check(value="hi")
        int a;
    
    
        @Perform
        public void testMethod(){}
    
    
        @SuppressWarnings("deprecation")
        public void test1(){
            Hero hero = new Hero();
            hero.say();
            hero.speak();
        }
    
    
        public static void main(String[] args) {
    
            boolean hasAnnotation = Test.class.isAnnotationPresent(TestAnnotation.class);
    
            if ( hasAnnotation ) {
                TestAnnotation testAnnotation = Test.class.getAnnotation(TestAnnotation.class);
                //获取类的注解
                System.out.println("id:"+testAnnotation.id());
                System.out.println("msg:"+testAnnotation.msg());
            }
    
    
            try {
                Field a = Test.class.getDeclaredField("a");
                a.setAccessible(true);
                //获取一个成员变量上的注解
                Check check = a.getAnnotation(Check.class);
    
                if ( check != null ) {
                    System.out.println("check value:"+check.value());
                }
    
                Method testMethod = Test.class.getDeclaredMethod("testMethod");
    
                if ( testMethod != null ) {
                    // 获取方法中的注解
                    Annotation[] ans = testMethod.getAnnotations();
                    for( int i = 0;i < ans.length;i++) {
                        System.out.println("method testMethod annotation:"+ans[i].annotationType().getSimpleName());
                    }
                }
            } catch (NoSuchFieldException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
                System.out.println(e.getMessage());
            } catch (SecurityException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
                System.out.println(e.getMessage());
            } catch (NoSuchMethodException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
                System.out.println(e.getMessage());
            }
        }
    }
    

    注解的使用场景

    注解是一系列元数据,它提供数据用来解释程序代码,但是注解并非是所解释的代码本身的一部分。注解对于代码的运行效果没有直接影响。

    注解有许多用处,主要如下:

    • 提供信息给编译器: 编译器可以利用注解来探测错误和警告信息
    • 编译阶段时的处理: 软件工具可以用来利用注解信息来生成代码、Html文档或者做其它相应处理。
    • 运行时的处理: 某些注解可以在程序运行的时候接受代码的提取

    Ref:
    https://blog.csdn.net/briblue/article/details/73824058

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