Java进阶知识 —— Java注解知识梳理

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2023年08月28日 13:04 · 阅读数 19

什么是注解？

注解是一种元数据，具有描述作用，一种代码级别的说明，它是JDK 1.5及以后版本引入的一个特性，与类、接口、枚举是在同一个层次。它可以声明在包、类、字段、方法、局部变量、方法参数等的前面，用来对这些元素进行说明，注释。

注解的作用

1、标记作用，提供信息让编译器能够实现格式检查，例如@override 2、生成文档，这是常见功能，也是Java最早提供的注解 3、使代码逻辑清晰，简洁

注解的分类

第一种分类：按照来源分类

1、基本内置注解，是指Java自带的几个Annotation，如@Override、Deprecated、@SuppressWarnings等

2、元注解（meta-annotation），是指负责注解其他注解的注解，JDK 1.5及以后版本定义了4个标准的元注解类型，如下：

1、@Target
2、@Retention
3、@Documented
4、@Inherited

3、自定义注解

第二种分类：按照作用域分类

1、源码时注解（RetentionPolicy.SOURCE）
2、编译时注解（RetentionPolicy.CLASS）
3、运行时注解（RetentionPolicy.RUNTIME）

第三种分类：按照运行机制分类

1、源码注解：只在源码中存在，编译成.class文件就不存在了。
2、编译时注解：在源码和.class文件中都存在。像前面的@Override、@Deprecated、@SuppressWarnings，他们都属于编译时注解。
3、运行时注解：在运行阶段还起作用，甚至会影响运行逻辑的注解。像@Autowired自动注入的这样一种注解就属于运行时注解，它会在程序运行的时候把你的成员变量自动的注入进来。

注解的理解

要深入学习注解，必须能定义自己的注解，在定义自己的注解钱，必须了解Java为我们提供的元注解和相关定义注解的语法

元注解：

元注解的作用就是负责注解其他注解。Java5.0定义了4个标准的meta-annotation类型，它们被用来提供对其它 annotation类型作说明。Java5.0定义的元注解：

1.@Target,
2.@Retention,
3.@Documented,
4.@Inherited

这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到。下面我们看一下每个元注解的作用和相应分参数的使用说明。

@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）

　　取值(ElementType)有： 1.CONSTRUCTOR:用于描述构造器 2.FIELD:用于描述域 3.LOCAL_VARIABLE:用于描述局部变量 4.METHOD:用于描述方法 5.PACKAGE:用于描述包 6.PARAMETER:用于描述参数 7.TYPE:用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明

@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）

　　取值（RetentionPoicy）有： 1.SOURCE:在源文件中有效（即源文件保留） 2.CLASS:在class文件中有效（即class保留） 3.RUNTIME:在运行时有效（即运行时保留） 4.

@Documented:

　　@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。

@Inherited：

　　@Inherited 元注解是一个标记注解，@Inherited阐述了某个被标注的类型是被继承的。如果一个使用了@Inherited修饰的annotation类型被用于一个class，则这个annotation将被用于该class的子类。

　　注意：@Inherited annotation类型是被标注过的class的子类所继承。类并不从它所实现的接口继承annotation，方法并不从它所重载的方法继承annotation。

　　当@Inherited annotation类型标注的annotation的Retention是RetentionPolicy.RUNTIME，则反射API增强了这种继承性。如果我们使用java.lang.reflect去查询一个@Inherited annotation类型的annotation时，反射代码检查将展开工作：检查class和其父类，直到发现指定的annotation类型被发现，或者到达类继承结构的顶层。

自定义注解

使用@interface 自定义注解时，自定继承java.lang.annotation.Annotation接口，由编译程序自动完成其他细节，在定义注解时，不能继承其他的注解或接口。@interface用来声明一个注解，其中的每一个方法实际上是声明了一个配置参数。方法的名称就是参数的名称，返回值类型就是参数的类型（返回值类型只能是基本类型、Class、String、enum）。可以通过default来声明参数的默认值。 定义注解格式： public @interface 注解名 {定义体}

注解参数的可支持数据类型：

　　　　1.所有基本数据类型（int,float,boolean,byte,double,char,long,short) 2.String类型 3.Class类型 4.enum类型 5.Annotation类型 6.以上所有类型的数组

Annotation类型里面的参数该怎么设定: 第一,只能用public或默认(default)这两个访问权修饰.例如,String value();这里把方法设为defaul默认类型；　　第二,参数成员只能用基本类型byte,short,char,int,long,float,double,boolean八种基本数据类型和 String,Enum,Class,annotations等数据类型,以及这一些类型的数组.例如,String value();这里的参数成员就为String;　　第三,如果只有一个参数成员,最好把参数名称设为”value”,后加小括号.例:下面的例子FruitName注解就只有一个参数成员。

简单的自定义注解和使用注解实例：

/**
 * 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;

}

public class Apple {

    @FruitName("Apple")
    private String appleName;

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




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

注解元素的默认值：

　　注解元素必须有确定的值，要么在定义注解的默认值中指定，要么在使用注解时指定，非基本类型的注解元素的值不可为null。因此, 使用空字符串或0作为默认值是一种常用的做法。这个约束使得处理器很难表现一个元素的存在或缺失的状态，因为每个注解的声明中，所有元素都存在，并且都具有相应的值，为了绕开这个约束，我们只能定义一些特殊的值，例如空字符串或者负数，一次表示某个元素不存在，在定义注解时，这已经成为一个习惯用法。

定义了注解，并在需要的时候给相关类，类属性加上注解信息，如果没有响应的注解信息处理流程，注解可以说是没有实用价值。如何让注解真真的发挥作用，主要就在于注解处理方法

注解处理器

注解处理器类库(java.lang.reflect.AnnotatedElement)：

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 getAnnotation(Class 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

/***********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***************/

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

再根据下图回顾一下Java注解的基础知识点（见下面导图）,进一步加深对注解的各个知识点的理解和运用。

Java进阶知识 —— Java注解知识梳理

参考

  https://www.jianshu.com/p/24820bf3df5c
  http://www.cnblogs.com/peida/archive/2013/04/23/3036035.html