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深入理解Java：注解

注解作用：每当你创建描述符性质的类或者接口时,一旦其中包含重复性的工作，就可以考虑使用注解来简化与自动化该过程。

Java提供了四种元注解，专门负责新注解的创建工作。‘

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

使用示例：

  1 /***
  2  *
  3  * 实体注解接口
  4  */
  5 @Target(value = {ElementType.TYPE})
  6 @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
  7 public @interface Entity {
  8     /***
  9      * 实体默认firstLevelCache属性为false
 10      * @return boolean
 11      */
 12     boolean firstLevelCache() default false;
 13     /***
 14      * 实体默认secondLevelCache属性为false
 15      * @return boolean
 16      */
 17     boolean secondLevelCache() default true;
 18     /***
 19      * 表名默认为空
 20      * @return String
 21      */
 22     String tableName() default "";
 23     /***
 24      * 默认以""分割注解
 25      */
 26     String split() default "";
 27 }

@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）

使用示例：

  1 /***
  2  * 字段注解接口
  3  */
  4 @Target(value = {ElementType.FIELD})//注解可以被添加在属性上
  5 @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)//注解保存在JVM运行时刻,能够在运行时刻通过反射API来获取到注解的信息
  6 public @interface Column {
  7     String name();//注解的name属性
  8 }

Column注解的的RetentionPolicy的属性值是RUTIME,这样注解处理器可以通过反射，获取到该注解的属性值，从而去做一些运行时的逻辑处理

@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，自动继承了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：

示例1：

  1 /***
  2  *主键注解接口
  3  */
  4 @Target(value = {ElementType.FIELD})
  5 @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
  6 public @interface Id {
  7 }

示例2：

  1 /**属性不需要被持久化注解**/
  2 @Target(value = {ElementType.FIELD})
  3 @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
  4 @Documented
  5 public @interface Transient {
  6 }

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，下一步我们将学习注解信息的获取和处理！

如果没有用来读取注解的方法和工作，那么注解也就不会比注释更有用处了。使用注解的过程中，很重要的一部分就是创建于使用注解处理器。Java SE5扩展了反射机制的API，以帮助程序员快速的构造自定义注解处理器。

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 extends Annotation> T getAnnotation(Class<T> 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<?extends Annotation> annotationClass):判断该程序元素上是否包含指定类型的注解，存在则返回true，否则返回false.
　　方法4：Annotation[] getDeclaredAnnotations()：返回直接存在于此元素上的所有注释。与此接口中的其他方法不同，该方法将忽略继承的注释。（如果没有注释直接存在于此元素上，则返回长度为零的一个数组。）该方法的调用者可以随意修改返回的数组；这不会对其他调用者返回的数组产生任何影响。

　　一个简单的注解处理器：

  1 /***********注解声明***************/
  2 
  3 /**
  4  * 水果名称注解
  5  * @author peida
  6  *
  7  */
  8 @Target(ElementType.FIELD)
  9 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
 10 @Documented
 11 public @interface FruitName {
 12     String value() default "";
 13 }
 14 
 15 /**
 16  * 水果颜色注解
 17  * @author peida
 18  *
 19  */
 20 @Target(ElementType.FIELD)
 21 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
 22 @Documented
 23 public @interface FruitColor {
 24     /**
 25      * 颜色枚举
 26      * @author peida
 27      *
 28      */
 29     public enum Color{ BULE,RED,GREEN};
 30 
 31     /**
 32      * 颜色属性
 33      * @return
 34      */
 35     Color fruitColor() default Color.GREEN;
 36 
 37 }
 38 
 39 /**
 40  * 水果供应者注解
 41  * @author peida
 42  *
 43  */
 44 @Target(ElementType.FIELD)
 45 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
 46 @Documented
 47 public @interface FruitProvider {
 48     /**
 49      * 供应商编号
 50      * @return
 51      */
 52     public int id() default -1;
 53 
 54     /**
 55      * 供应商名称
 56      * @return
 57      */
 58     public String name() default "";
 59 
 60     /**
 61      * 供应商地址
 62      * @return
 63      */
 64     public String address() default "";
 65 }
 66 
 67 /***********注解使用***************/
 68 
 69 public class Apple {
 70 
 71     @FruitName("Apple")
 72     private String appleName;
 73 
 74     @FruitColor(fruitColor=Color.RED)
 75     private String appleColor;
 76 
 77     @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")
 78     private String appleProvider;
 79 
 80     public void setAppleColor(String appleColor) {
 81         this.appleColor = appleColor;
 82     }
 83     public String getAppleColor() {
 84         return appleColor;
 85     }
 86 
 87     public void setAppleName(String appleName) {
 88         this.appleName = appleName;
 89     }
 90     public String getAppleName() {
 91         return appleName;
 92     }
 93 
 94     public void setAppleProvider(String appleProvider) {
 95         this.appleProvider = appleProvider;
 96     }
 97     public String getAppleProvider() {
 98         return appleProvider;
 99     }
100 
101     public void displayName(){
102         System.out.println("水果的名字是：苹果");
103     }
104 }
105 
106 /***********注解处理器***************/
107 
108 public class FruitInfoUtil {
109     public static void getFruitInfo(Class<?> clazz){
110 
111         String strFruitName=" 水果名称：";
112         String strFruitColor=" 水果颜色：";
113         String strFruitProvicer="供应商信息：";
114 
115         Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
116 
117         for(Field field :fields){
118             if(field.isAnnotationPresent(FruitName.class)){
119                 FruitName fruitName = (FruitName) field.getAnnotation(FruitName.class);
120                 strFruitName=strFruitName+fruitName.value();
121                 System.out.println(strFruitName);
122             }
123             else if(field.isAnnotationPresent(FruitColor.class)){
124                 FruitColor fruitColor= (FruitColor) field.getAnnotation(FruitColor.class);
125                 strFruitColor=strFruitColor+fruitColor.fruitColor().toString();
126                 System.out.println(strFruitColor);
127             }
128             else if(field.isAnnotationPresent(FruitProvider.class)){
129                 FruitProvider fruitProvider= (FruitProvider) field.getAnnotation(FruitProvider.class);
130                 strFruitProvicer=" 供应商编号："+fruitProvider.id()+" 供应商名称："+fruitProvider.name()+" 供应商地址："+fruitProvider.address();
131                 System.out.println(strFruitProvicer);
132             }
133         }
134     }
135 }
136 
137 /***********输出结果***************/
138 public class FruitRun {
139 
140     /**
141      * @param args
142      */
143     public static void main(String[] args) {
144 
145         FruitInfoUtil.getFruitInfo(Apple.class);
146 
147     }
148 
149 }
150 
151 ====================================
152  水果名称：Apple
153  水果颜色：RED
154  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

Java注解的基础知识点（见下面导图）基本都过了一遍，下一篇我们通过设计一个基于注解的简单的ORM框架，来综合应用和进一步加深对注解的各个知识点的理解和运用。

参考：

深入理解Java：注解（Annotation）--注解处理器

内容来自：cnblogs：牛奶、不加糖

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