深入理解Java注解类型(@Annotation)

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深入理解Java注解类型(@Annotation)

2024-07-16 21:21| 来源: 网络整理| 查看: 265

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java注解是在JDK5时引入的新特性,鉴于目前大部分框架(如Spring)都使用了注解简化代码并提高编码的效率,因此掌握并深入理解注解对于一个Java工程师是来说是很有必要的事。本篇我们将通过以下几个角度来分析注解的相关知识点

理解Java注解基本语法 声明注解与元注解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快捷方式Java内置注解与其它元注解 注解与反射机制运行时注解处理器Java 8中注解增强 元注解Repeatable新增的两种ElementType

理解Java注解

实际上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

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:

package com.zejian.annotationdemo; 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,这就是限制,没有什么利用可言,但造成一个元素的存在或缺失状态,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

package com.zejian.annotationdemo; 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。

快捷方式

所谓的快捷方式就是注解中定义了名为value的元素,并且在使用该注解时,如果该元素是唯一需要赋值的一个元素,那么此时无需使用key=value的语法,而只需在括号内给出value元素所需的值即可。这可以应用于任何合法类型的元素,记住,这限制了元素名必须为value,简单案例如下

package com.zejian.annotationdemo; import java.lang.annotation.ElementType; import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy; import java.lang.annotation.Target; /** * Created by zejian on 2017/5/20. * Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,请尊重原创] */ //定义注解 @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface IntegerVaule{ int value() default 0; String name() default ""; } //使用注解 public class QuicklyWay { //当只想给value赋值时,可以使用以下快捷方式 @IntegerVaule(20) public int age; //当name也需要赋值时必须采用key=value的方式赋值 @IntegerVaule(value = 10000,name = "MONEY") public int money; } Java内置注解与其它元注解

接着看看Java提供的内置注解,主要有3个,如下:

@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。

这个三个注解比较简单,看个简单案例即可:

//注明该类已过时,不建议使用 @Deprecated class A{ public void A(){ } //注明该方法已过时,不建议使用 @Deprecated() public void B(){ } } class B extends A{ @Override //标明覆盖父类A的A方法 public void A() { super.A(); } //去掉检测警告 @SuppressWarnings({"uncheck","deprecation"}) public void C(){ } //去掉检测警告 @SuppressWarnings("uncheck") public void D(){ } }

前面我们分析了两种元注解,@Target和@Retention,除了这两种元注解,Java还提供了另外两种元注解,@Documented和@Inherited,下面分别介绍:

@Documented 被修饰的注解会生成到javadoc中

/** * Created by zejian on 2017/5/20. * Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,请尊重原创] */ @Documented @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface DocumentA { } //没有使用@Documented @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface DocumentB { } //使用注解 @DocumentA @DocumentB public class DocumentDemo { public void A(){ } }

使用javadoc命令生成文档:

zejian@zejiandeMBP annotationdemo$ javadoc DocumentDemo.java DocumentA.java DocumentB.java

如下:

可以发现使用@Documented元注解定义的注解(@DocumentA)将会生成到javadoc中,而@DocumentB则没有在doc文档中出现,这就是元注解@Documented的作用。

@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.zejian.annotationdemo.DocumentA()] 没有使用的@Inherited注解:[] */ } 注解与反射机制

前面经过反编译后,我们知道Java所有注解都继承了Annotation接口,也就是说 Java使用Annotation接口代表注解元素,该接口是所有Annotation类型的父接口。同时为了运行时能准确获取到注解的相关信息,Java在java.lang.reflect 反射包下新增了AnnotatedElement接口,它主要用于表示目前正在 VM 中运行的程序中已使用注解的元素,通过该接口提供的方法可以利用反射技术地读取注解的信息,如反射包的Constructor类、Field类、Method类、Package类和Class类都实现了AnnotatedElement接口,它简要含义如下(更多详细介绍可以看 深入理解Java类型信息(Class对象)与反射机制):

Class:类的Class对象定义   Constructor:代表类的构造器定义   Field:代表类的成员变量定义 Method:代表类的方法定义   Package:代表类的包定义

下面是AnnotatedElement中相关的API方法,以上5个类都实现以下的方法

返回值方法名称说明getAnnotation(Class annotationClass)该元素如果存在指定类型的注解,则返回这些注解,否则返回 null。Annotation[]getAnnotations()返回此元素上存在的所有注解,包括从父类继承的booleanisAnnotationPresent(Class


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