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  • java 注解的几大作用及使用方法详解

    Posted on 2012-8-31, 16:19, by tmser, under java 总结 .

    java 注解，从名字上看是注释，解释。但功能却不仅仅是注释那么简单。注解（Annotation） 为我们在代码中添加信息提供了一种形式化的方法，是我们可以在稍后 某个时刻方便地使用这些数据（通过 解析注解 来使用这些数据），常见的作用有以下几种：

    • 生成文档。这是最常见的，也是java 最早提供的注解。常用的有@see @param @return 等
    • 跟踪代码依赖性，实现替代配置文件功能。比较常见的是spring 2.5 开始的基于注解配置。作用就是减少配置。现在的框架基本都使用了这种配置来减少配置文件的数量。也是
    • 在编译时进行格式检查。如@override 放在方法前，如果你这个方法并不是覆盖了超类方法，则编译时就能检查出。

    包 java.lang.annotation 中包含所有定义自定义注解所需用到的原注解和接口。如接口 java.lang.annotation.Annotation 是所有注解继承的接口,并且是自动继承，不需要定义时指定，类似于所有类都自动继承Object。

    该包同时定义了四个元注解，Documented,Inherited,Target(作用范围，方法，属性，构造方法等),Retention(生命范围，源代码，class,runtime)。下面将在实例中逐个讲解他们的作用，及使用方法。

    Inherited : 在您定义注解后并使用于程序代码上时，预设上父类别中的注解并不会被继承至子类别中，您可以在定义注解时加上java.lang.annotation.Inherited 限定的Annotation，这让您定义的Annotation型别被继承下来。注意注解继承只针对class 级别注解有效（这段建议看完全文后在来回顾）。 多说无益，下面就一步步从零开始建一个我们自己的注解。

       建第一个注解

    1. package com.tmser.annotation;
    2. /**
    3. *
    4. *@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。
    5. *方法的名称就是参数的名称，返回值类型就是参数的类型。
    6. *可以通过default来声明参数的默认值。
    7. *在这里可以看到@Retention和@Target这样的元注解，用来声明注解本身的行为。
    8. *@Retention用来声明注解的保留策略，有CLASS、RUNTIME和SOURCE这三种，
    9. *分别表示注解保存在类文件、JVM运行时刻和源代码中。
    10. *只有当声明为RUNTIME的时候，才能够在运行时刻通过反射API来获取到注解的信息。
    11. *@Target用来声明注解可以被添加在哪些类型的元素上，如类型、方法和域等。
    12.  *就可以定义一个注解了，它将自动继承Annotation
    13. */
    14. public@interfaceTestA{
    15. //这里定义了一个空的注解，它能干什么呢。我也不知道，但他能用。
    16. }

    在下面这个程序中使用它：

    1. package com.tmser.annotation;
    2.  
    3. import java.util.HashMap;
    4. import java.util.Map;
    5.  
    6. /**
    7.  * 这个类专门用来测试注解使用
    8.  * @author tmser
    9.  */
    10. @TestA    //使用了类注解
    11. publicclassUserAnnotation{
    12.     
    13.     @TestA//使用了类成员注解
    14.     privateInteger age;
    15.     
    16.     @TestA//使用了构造方法注解
    17.     publicUserAnnotation(){
    18.         
    19.     }
    20.     @TestA//使用了类方法注解
    21.     publicvoid a(){
    22.         @TestA//使用了局部变量注解
    23.         Map m =newHashMap(0);
    24.     }
    25.     
    26.     publicvoid b(@TestAInteger a){//使用了方法参数注解
    27.         
    28.     }
    29. }

    编译没有报错，ok，一个注解实验完成。这个注解也太简单了吧，好像什么信息也不能传递。别急下面就来一步步完善它，也该四位元注解依次开始上场了。

     四个元注解分别是：@Target,@Retention,@Documented,@Inherited ，再次强调下元注解是java API提供，是专门用来定义注解的注解，其作用分别如下。
      
            @Target 表示该注解用于什么地方，可能的值在枚举类 ElemenetType 中，包括：
              ElemenetType.CONSTRUCTOR 构造器声明
              ElemenetType.FIELD 域声明（包括 enum 实例）
              ElemenetType.LOCAL_VARIABLE 局部变量声明
              ElemenetType.METHOD 方法声明
              ElemenetType.PACKAGE 包声明
              ElemenetType.PARAMETER 参数声明
              ElemenetType.TYPE 类，接口（包括注解类型）或enum声明
              
         @Retention 表示在什么级别保存该注解信息。可选的参数值在枚举类型 RetentionPolicy 中，包括：
              RetentionPolicy.SOURCE 注解将被编译器丢弃
              RetentionPolicy.CLASS 注解在class文件中可用，但会被VM丢弃
              RetentionPolicy.RUNTIME VM将在运行期也保留注释，因此可以通过反射机制读取注解的信息。
              
          @Documented 将此注解包含在 javadoc 中 ，它代表着此注解会被javadoc工具提取成文档。在doc文档中的内容会因为此注解的信息内容不同而不同。相当与@see,@param 等。
          
          @Inherited 允许子类继承父类中的注解，例子中补充。

       

    学习最忌好高骛远，我们就一个一个来实验。

    第一个：@Target，动手在前面我们编写的注解上加上元注解。


    1. package com.tmser.annotation;
    2.  
    3. import java.lang.annotation.ElementType;
    4. import java.lang.annotation.Target;
    5. /*
    6. * 定义注解 Test
    7. * 首先使用ElementType.TYPE
    8. */
    9. @Target(ElementType.PACKAGE)
    10. public@interfaceTestA{
    11.  
    12. }

    ctrl+ s 保存，今天电脑比较给力，我们的测试类那边立马出现了一堆错误，除了类注解。我想到这，聪明的你立刻明白了这个元注解的意义了。是不是想当然的偷起懒来 了。？难道还有意外？细心的朋友应该发现了，我们的测试类少了一个属性没用，就是ElemenetType.PACKAGE。在我们的注解加上这个属性的 元注解后，我们测试程序的元注解全部阵亡，不对，还有一个没加呢，好加上。package 包，想当然是加载 package 前面。即

    1. @TestApackage com.tmser.annotation;


    什么也报错。这就搞不明白了，不加在这加哪去呢。我也不知道了，不过这是编译错误，我们的eclipse 将错误给我们指出了，就是

      Package annotations must be in file package-info.java ，e 文虽然不好，但这个简单的还是难不倒几个人的，package 注解必须定义在 package-info.java 中。package-info 又是什么东西，好了为节省你们的时间帮你百度好了，传送门。ok,到此 target 元注解就全部完成了。

    第二个元注解： @Retention 参数 RetentionPolicy。有了前面的经验这个注解理解起来就简单多了，并且幸运的是这个注解还没有特殊的属性值。 简单演示下如何使用：


    1. package com.tmser.annotation;
    2.  
    3. import java.lang.annotation.ElementType;
    4. import java.lang.annotation.Target;
    5. /*
    6. * 定义注解 Test
    7. * 首先使用ElementType.TYPE
    8. * 运行级别定为 运行时，以便后面测试解析
    9.  */
    10. @Target(ElementType.PACKAGE)

    12. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

    13.  
    14. public@interfaceTestA{
    15.  
    16. }

    第三和第四个元注解就不再举例了。比较简单，也没有值，相信看过上面的解释也就清楚了。下面我们还是继续来深入的探讨下注解的使用。上面的例子都非常简单，注解连属性都没有。ok，下面我们就来定义一个有属性的注解，并在例子程序中获取都注解中定义的值。

    开始之前将下定义属性的规则：

            @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。

    代码：


      1. /*
      2. * 定义注解 Test
      3. * 为方便测试：注解目标为类 方法，属性及构造方法
      4. * 注解中含有三个元素 id ,name和 gid;
      5. * id 元素 有默认值 0
      6. */
      7. @Target({TYPE,METHOD,FIELD,CONSTRUCTOR})
      8. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
      9. public@interfaceTestA{
      10. String name();
      11. int id()default0;
      12. Class<Long> gid();
      13. }
      15. 　　

    下面改下我们的测试类：


    1. package com.tmser.annotation;
    2.  
    3. import java.util.HashMap;
    4. import java.util.Map;
    5.  
    6. /**
    7. * 这个类专门用来测试注解使用
    8. * @author tmser
    9. */
    10.  
    11. @TestA(name="type",gid=Long.class)//类成员注解
    12. publicclassUserAnnotation{
    14. @TestA(name="param",id=1,gid=Long.class)//类成员注解
    15. privateInteger age;
    17. @TestA(name="construct",id=2,gid=Long.class)//构造方法注解
    18. publicUserAnnotation(){
    20. }
    21. @TestA(name="public method",id=3,gid=Long.class)//类方法注解
    22. publicvoid a(){
    23. Map<String,String> m =newHashMap<String,String>(0);
    24. }
    26. @TestA(name="protected method",id=4,gid=Long.class)//类方法注解
    27. protectedvoid b(){
    28. Map<String,String> m =newHashMap<String,String>(0);
    29. }
    31. @TestA(name="private method",id=5,gid=Long.class)//类方法注解
    32. privatevoid c(){
    33. Map<String,String> m =newHashMap<String,String>(0);
    34. }
    36. publicvoid b(Integer a){
    38. }
    39. }
    40.  


    下面到了最重要的一步了，就是如何读取我们在类中定义的注解。只要读取出来了使用的话就简单了。


    1. package com.tmser.annotation;
    2.  
    3. import java.lang.annotation.Annotation;
    4. import java.lang.reflect.Constructor;
    5. import java.lang.reflect.Method;
    6.  
    7. publicclassParseAnnotation{
    8.  
    9. /**
    10. * 简单打印出UserAnnotation 类中所使用到的类注解
    11. * 该方法只打印了 Type 类型的注解
    12. * @throws ClassNotFoundException
    13. */
    14. publicstaticvoid parseTypeAnnotation()throwsClassNotFoundException{
    15. Class clazz =Class.forName("com.tmser.annotation.UserAnnotation");
    17. Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
    18. for(Annotation annotation : annotations){
    19. TestA testA =(TestA)annotation;
    20. System.out.println("id= ""+testA.id()+""; name= ""+testA.name()+""; gid = "+testA.gid());
    21. }
    22. }
    24. /**
    25. * 简单打印出UserAnnotation 类中所使用到的方法注解
    26. * 该方法只打印了 Method 类型的注解
    27. * @throws ClassNotFoundException
    28. */
    29. publicstaticvoid parseMethodAnnotation(){
    30. Method[] methods =UserAnnotation.class.getDeclaredMethods();
    31. for(Method method : methods){
    32. /*
    33. * 判断方法中是否有指定注解类型的注解
    34. */
    35. boolean hasAnnotation = method.isAnnotationPresent(TestA.class);
    36. if(hasAnnotation){
    37. /*
    38. * 根据注解类型返回方法的指定类型注解
    39. */
    40. TestA annotation = method.getAnnotation(TestA.class);
    41. System.out.println("method = "+ method.getName()
    42. +" ; id = "+ annotation.id()+" ; description = "
    43. + annotation.name()+"; gid= "+annotation.gid());
    44. }
    45. }
    46. }
    48. /**
    49. * 简单打印出UserAnnotation 类中所使用到的方法注解
    50. * 该方法只打印了 Method 类型的注解
    51. * @throws ClassNotFoundException
    52. */
    53. publicstaticvoid parseConstructAnnotation(){
    54. Constructor[] constructors =UserAnnotation.class.getConstructors();
    55. for(Constructor constructor : constructors){
    56. /*
    57. * 判断构造方法中是否有指定注解类型的注解
    58. */
    59. boolean hasAnnotation = constructor.isAnnotationPresent(TestA.class);
    60. if(hasAnnotation){
    61. /*
    62. * 根据注解类型返回方法的指定类型注解
    63. */
    64. TestA annotation =(TestA) constructor.getAnnotation(TestA.class);
    65. System.out.println("constructor = "+ constructor.getName()
    66. +" ; id = "+ annotation.id()+" ; description = "
    67. + annotation.name()+"; gid= "+annotation.gid());
    68. }
    69. }
    70. }
    72. publicstaticvoid main(String[] args)throwsClassNotFoundException{
    73. parseTypeAnnotation();
    74. parseMethodAnnotation();
    75. parseConstructAnnotation();
    76. }
    77. }


    先别说话，运行：


    1. id="0"; name="type"; gid =class java.lang.Long
    2. method = c ; id =5; description =private method; gid=class java.lang.Long
    3. method = a ; id =3; description =public method; gid=class java.lang.Long
    4. method = b ; id =4; description =protected method; gid=class java.lang.Long
    5. constructor = com.tmser.annotation.UserAnnotation; id =2; description = construct; gid=class java.lang.Long


    看到了吧，我们定义的注解都完整的输出了，你要使用哪个，直接拿去用就好了。

    为了不让这篇文章打开太慢，我省略了类属性注解，及参数注解的解析。其实都大同小异。

    另外，我也没有举使用例子。因为我认为好的教程是讲的详细的同时，还会留有扩展。如果我全部写出来，而你只是学习的话，那基本不会自己去动脑了，而是复制粘贴运行一遍完事。

       最后提醒下：

         1. 要用好注解，必须熟悉java 的反射机制，从上面的例子可以看出，注解的解析完全依赖于反射。

         2. 不要滥用注解。平常我们编程过程很少接触和使用注解，只有做设计，且不想让设计有过多的配置时。

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