Java注解

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另一只羊

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分类专栏： Java 文章标签：注解

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一、什么是注解（Annotation）

我们大家都知道Java代码中使用注释是为了向以后阅读这份代码的人解释说明一些事情，注解是注释的升级版，它可以向编译器、虚拟机等解释说明一些事情。比如我们非常熟悉的@Override就是一种注解，它的作用是告诉编译器它所注解的方法是重写父类的方法，这样编译器就会去检查父类是否存在这个方法，以及这个方法的签名与父类是否相同。注解是描述Java代码的代码，它能够被编译器解析，注解处理工具在运行时也能够解析注解（具体的解析代码在运行时通过反射和动态代理等方式来解析注解）。
注解的作用：
- 编写文档：通过代码里标识的元数据生成文档。@Documented
- 代码分析：通过代码里标识的元数据对代码进行分析。
- 编译检查：通过代码里标识的元数据让编译器能实现基本的编译检查。@Override

注解作为程序的元数据嵌入到程序。注解可以被解析工具或编译工具解析，此处注意注解不同于注释(comment)。
当一个接口直接继承java.lang.annotation.Annotation接口时，仍是接口，而并非注解。要想自定义注解类型，只能通过@interface关键字的方式，其实通过该方式会隐含地继承Annotation接口。

package java.lang.annotation;

/**
 * The common interface extended by all annotation types.  Note that an
 * interface that manually extends this one does <i>not</i> define
 * an annotation type.  Also note that this interface does not itself
 * define an annotation type.
 */
public interface Annotation {

    boolean equals(Object obj);

    int hashCode();

    String toString();

    /**
     * Returns the annotation type of this annotation.
     * @return the annotation type of this annotation
     */
    Class<? extends Annotation> annotationType();
}

二、元注解

元注解即用来描述注解的注解，比如以下代码中我们使用“@Target”元注解来说明MethodInfo这个注解只能应用于对方法进行注解：

@Target(ElementType.METHOD)
public @interface MethodInfo { 
    ...
}

这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到。

1、@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。
作用：用于描述注解的使用范围（即：被描述的注解可以用在什么地方）

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Target {
    /**
     * Returns an array of the kinds of elements an annotation type
     * can be applied to.
     * @return an array of the kinds of elements an annotation type
     * can be applied to
     */
    ElementType[] value();
}

2、@Retention

@Retention定义了该Annotation被保留的时间长短：某些Annotation仅出现在源代码中，而被编译器丢弃；而另一些却被编译在class文件中；编译在class文件中的Annotation可能会被虚拟机忽略，而另一些在class被装载时将被读取（请注意并不影响class的执行，因为Annotation与class在使用上是被分离的）。使用这个meta-Annotation可以对 Annotation的“生命周期”限制。
作用：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）

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Retention {
    /**
     * Returns the retention policy.
     * @return the retention policy
     */
    RetentionPolicy value();
}

我们在使用@Retention时，后面括号里的内容即表示他的取值，从以上定义我们可以看到，取值的类型为RetentionPolicy，这是一个枚举类型，它可以取以下值：

SOURCE：表示在编译时这个注解会被移除，不会包含在编译后产生的class文件中,如@Override编译器解析，编译后移除;
CLASS：表示这个注解会被包含在class文件中即编译时被保留，但在运行时会被忽略；
RUNTIME：表示这个注解会被保留到运行时，在运行时可以JVM访问到，我们可以在运行时通过反射解析这个注解。

3、@Documented

Documented注解表明制作javadoc时，是否将注解信息加入文档。

@Documented用于描述其它类型的annotation应该被作为被标注的程序成员的公共API，因此可以被例如javadoc此类的工具文档化。Documented是一个标记注解，没有成员。

作用：将注解包含在javadoc中

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Documented {
}

4、@Inherited

允许子类继承父类的注解。
Inherited作用是，使用此注解声明出来的自定义注解，在使用此自定义注解时，如果注解在类上面时，子类会自动继承此注解，否则的话，子类不会继承此注解。这里一定要记住，使用Inherited声明出来的注解，只有在类上使用时才会有效，对方法，属性等其他无效。
表明被修饰的注解类型是自动继承的。具体解释如下：若一个注解类型被Inherited元注解所修饰，则当用户在一个类声明中查询该注解类型时，若发现这个类声明中不包含这个注解类型，则会自动在这个类的父类中查询相应的注解类型，这个过程会被重复，直到该注解类型被找到或是查找完了Object类还未找到。这个元注解的定义如下：

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

三、常见内建注解

1. @Override注解

我们先来看一下这个注解类型的定义：

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

从它的定义我们可以看到，这个注解可以被用来修饰方法，并且它只在编译时有效，在编译后的class文件中便不再存在。这个注解的作用我们大家都不陌生，那就是告诉编译器被修饰的方法是重写的父类的中的相同签名的方法，编译器会对此做出检查，若发现父类中不存在这个方法或是存在的方法签名不同，则会报错。

2. @Deprecated

这个注解的定义如下：

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

从它的定义我们可以知道，它会被文档化，能够保留到运行时，能够修饰构造方法、属性、局部变量、方法、包、参数、类型。这个注解的作用是告诉编译器被修饰的程序元素已被“废弃”，不再建议用户使用。

3. @SuppressWarnings

这个注解我们也比较常用到，先来看下它的定义：

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

它能够修饰的程序元素包括类型、属性、方法、参数、构造器、局部变量，只能存活在源码时，取值为String[]。它的作用是告诉编译器忽略指定的警告信息，它可以取的值如下所示：
deprecation：忽略使用了废弃的类或方法时的警告；
unchecked：执行了未检查的转换；
fallthrough：swich语句款中case忘加break从而直接“落入”下一个case；
path：类路径或原文件路径等不存在；
serial：可序列化的类缺少serialVersionUID；
finally：存在不能正常执行的finally子句；
all：以上所有情况产生的警告均忽略。

@SuppressWarning(value={"deprecation", "unchecked"})
public void myMethos() {...}

四、自定义注解

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

@Documented
@Target(ElementType.METHOD)
@Inherited
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface AuthorAnno{
    String name();
    String website() default "git.com";
    int revision() default 1;
}

规则

所有的方法均没有方法体且只允许public和abstract这两种修饰符号（不加修饰符缺省为public），注解方法不允许有throws子句；
注解方法不带参数
注解方法返回值类型只能用基本类型byte,short,int,long,float,double,boolean八种基本类型和String,Enum,Class,annotations及这些类型的数组
如果只有一个参数成员,最好将名称设为”value”
注解元素必须有确定的值,可以在注解中定义默认值,也可以使用注解时指定,非基本类型的值不可为null,常使用空字符串或0作默认值
在表现一个元素存在或缺失的状态时,定义一下特殊值来表示,如空字符串或负值

注解的保留策略为RetentionPolicy.RUNTIME，故可在运行期通过反射机制来使用，否则无法通过反射机制来获取。

注解解析

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
　
通过反射技术来解析自定义注解@AuthorAnno，关于反射类位于包java.lang.reflect，其中有一个接口AnnotatedElement，该接口定义了注释相关的几个核心方法，如下：
这里写图片描述

/***********注解声明***************/

/**
 * 水果名称注解
 * @author peida
 *
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitName {
    String value() default "";
}

/**
 * 水果颜色注解
 * @author peida
 *
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitColor {
    /**
     * 颜色枚举
     * @author peida
     *
     */
    public enum Color{ BULE,RED,GREEN};

    /**
     * 颜色属性
     * @return
     */
    Color fruitColor() default Color.GREEN;

}

/**
 * 水果供应者注解
 * @author peida
 *
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitProvider {
    /**
     * 供应商编号
     * @return
     */
    public int id() default -1;

    /**
     * 供应商名称
     * @return
     */
    public String name() default "";

    /**
     * 供应商地址
     * @return
     */
    public String address() default "";
}

/***********注解使用***************/

public class Apple {

    @FruitName("Apple")
    private String appleName;

    @FruitColor(fruitColor=Color.RED)
    private String appleColor;

    @FruitProvider(id=1,name="陕西红富士集团",address="陕西省西安市延安路89号红富士大厦")
    private String appleProvider;

    public void setAppleColor(String appleColor) {
        this.appleColor = appleColor;
    }
    public String getAppleColor() {
        return appleColor;
    }

    public void setAppleName(String appleName) {
        this.appleName = appleName;
    }
    public String getAppleName() {
        return appleName;
    }

    public void setAppleProvider(String appleProvider) {
        this.appleProvider = appleProvider;
    }
    public String getAppleProvider() {
        return appleProvider;
    }

    public void displayName(){
        System.out.println("水果的名字是：苹果");
    }
}

/***********注解处理器***************/
//其实是用的反射


public class FruitInfoUtil {
    public static void getFruitInfo(Class<?> clazz){

        String strFruitName=" 水果名称：";
        String strFruitColor=" 水果颜色：";
        String strFruitProvicer="供应商信息：";

        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

        for(Field field :fields){
            if(field.isAnnotationPresent(FruitName.class)){
                FruitName fruitName = (FruitName) field.getAnnotation(FruitName.class);
                strFruitName=strFruitName+fruitName.value();
                System.out.println(strFruitName);
            }
            else if(field.isAnnotationPresent(FruitColor.class)){
                FruitColor fruitColor= (FruitColor) field.getAnnotation(FruitColor.class);
                strFruitColor=strFruitColor+fruitColor.fruitColor().toString();
                System.out.println(strFruitColor);
            }
            else if(field.isAnnotationPresent(FruitProvider.class)){
                FruitProvider fruitProvider= (FruitProvider) field.getAnnotation(FruitProvider.class);
                strFruitProvicer=" 供应商编号："+fruitProvider.id()+" 供应商名称："+fruitProvider.name()+" 供应商地址："+fruitProvider.address();
                System.out.println(strFruitProvicer);
            }
        }
    }
}

/***********输出结果***************/
public class FruitRun {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {

        FruitInfoUtil.getFruitInfo(Apple.class);

    }

}

====================================
 水果名称：Apple
 水果颜色：RED
 供应商编号：1 供应商名称：陕西红富士集团 供应商地址：陕西省西安市延安路89号红富士大厦