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  • java注解

    一、注解的简介

      Java 注解(Annotation)又称 Java 标注,是 JDK5.0 引入的一种注释机制。Java 语言中的类、方法、变量、参数和包等都可以被标注。和 Javadoc 不同,Java 标注可以通过反射获取标注内容。在编译器生成类文件时,标注可以被嵌入到字节码中。Java 虚拟机可以保留标注内容,在运行时可以获取到标注内容 。 当然它也支持自定义 Java 标注。理解 Annotation 的关键,是理解 Annotation 的语法和用法,对这些内容,我都进行了详细说明;理解 Annotation 的语法和用法之后,再看 Annotation 的框架图,可能有更深刻体会。废话就说这么多,下面开始对 Annotation 进行说明。

    二、内置注解

      Java 定义了一套注解,共有 7 个,3 个在 java.lang 中,剩下 4 个在 java.lang.annotation 中。

      2.1、作用在代码的注解是

        @Override - 检查该方法是否是重写方法。如果发现其父类,或者是引用的接口中并没有该方法时,会报编译错误。

        @Deprecated - 标记过时方法。如果使用该方法,会报编译警告。

        @SuppressWarnings - 指示编译器去忽略注解中声明的警告。

      2.2、作用在其他注解的注解(或者说 元注解)是:

        @Retention - 标识这个注解怎么保存,是只在代码中,还是编入class文件中,或者是在运行时可以通过反射访问。

        @Documented - 标记这些注解是否包含在用户文档中。

        @Target - 标记这个注解应该是哪种 Java 成员。

                  @Inherited - 标记这个注解是继承于哪个注解类(默认 注解并没有继承于任何子类)

      2.3、从 Java 7 开始,额外添加了 3 个注解:

        @SafeVarargs - Java 7 开始支持,忽略任何使用参数为泛型变量的方法或构造函数调用产生的警告。

        @FunctionalInterface - Java 8 开始支持,标识一个匿名函数或函数式接口。

        @Repeatable - Java 8 开始支持,标识某注解可以在同一个声明上使用多次。

     三、Annotation 架构

                          

        从中,我们可以看出:

        (1)1 个 Annotation 和 1 个 RetentionPolicy 关联。可以理解为:每1个Annotation对象,都会有唯一的RetentionPolicy属性。

        (2)1 个 Annotation 和 1~n 个 ElementType 关联。

        (3)Annotation 有许多实现类,包括:Deprecated, Documented, Inherited, Override 等等。Annotation 的每一个实现类,都 "和 1 个 RetentionPolicy 关联" 并且 " 和 1~n 个 ElementType 关联"。下面,我先介绍框架图的左半边(如下图),即 Annotation, RetentionPolicy, ElementType;然后在就 Annotation 的实现类进行举例说明。

        

      3.1、Annotation 组成部分

        java Annotation 的组成中,有 3 个非常重要的主干类。它们分别是: 

    
    

    Annotation.java

    1 package java.lang.annotation;
     2 public interface Annotation {
     3 
     4     boolean equals(Object obj);
     5 
     6     int hashCode();
     7 
     8     String toString();
     9 
    10     Class<? extends Annotation> annotationType();
    11 }
    
    

    ElementType.java

    package java.lang.annotation;
    
    public enum ElementType {
        TYPE,               /* 类、接口(包括注释类型)或枚举声明  */
    
        FIELD,              /* 字段声明(包括枚举常量)  */
    
        METHOD,             /* 方法声明  */
    
        PARAMETER,          /* 参数声明  */
    
        CONSTRUCTOR,        /* 构造方法声明  */
    
        LOCAL_VARIABLE,     /* 局部变量声明  */
    
        ANNOTATION_TYPE,    /* 注释类型声明  */
    
        PACKAGE             /* 包声明  */
    }
    
    

    RetentionPolicy.java

    package java.lang.annotation;
    public enum RetentionPolicy {
        SOURCE,            /* Annotation信息仅存在于编译器处理期间,编译器处理完之后就没有该Annotation信息了  */
    
        CLASS,             /* 编译器将Annotation存储于类对应的.class文件中。默认行为  */
    
        RUNTIME            /* 编译器将Annotation存储于class文件中,并且可由JVM读入 */
    }

       说明:

      (1)Annotation 就是个接口。

        "每 1 个 Annotation" 都与 "1 个 RetentionPolicy" 关联,并且与 "1~n 个 ElementType" 关联。可以通俗的理解为:每 1 个 Annotation 对象,都会有唯一的 RetentionPolicy 属性;至于 ElementType 属性,则有 1~n 个。

      (2)ElementType 是 Enum 枚举类型,它用来指定 Annotation 的类型。

        "每 1 个 Annotation" 都与 "1~n 个 ElementType" 关联。当 Annotation 与某个 ElementType 关联时,就意味着:Annotation有了某种用途。例如,若一个 Annotation 对象是 METHOD 类型,则该 Annotation 只能用来修饰方法。

      (3)RetentionPolicy 是 Enum 枚举类型,它用来指定 Annotation 的策略。通俗点说,就是不同 RetentionPolicy 类型的 Annotation 的作用域不同。

        "每 1 个 Annotation" 都与 "1 个 RetentionPolicy" 关联。

        a)、若 Annotation 的类型为 SOURCE,则意味着:Annotation 仅存在于编译器处理期间,编译器处理完之后,该 Annotation 就没用了。 例如," @Override" 标志就是一个 Annotation。当它修饰一个方法的时候,就意味着该方法覆盖父类的方法;并且在编译期间会进行语法检查!编译器处理完后,"@Override" 就没有任何作用了。

        b)、若 Annotation 的类型为 CLASS,则意味着:编译器将 Annotation 存储于类对应的 .class 文件中,它是 Annotation 的默认行为。

        c)、若 Annotation 的类型为 RUNTIME,则意味着:编译器将 Annotation 存储于 class 文件中,并且可由JVM读入。  

      3.2、java 自带的 Annotation

       3.2.1、Annotation 通用定义 

    @Documented
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface MyAnnotation1 {
    }

      上面的作用是定义一个 Annotation,它的名字是 MyAnnotation1。定义了 MyAnnotation1 之后,我们可以在代码中通过 "@MyAnnotation1" 来使用它。 其它的,@Documented, @Target, @Retention, @interface 都是来修饰 MyAnnotation1 的。下面分别说说它们的含义:

      (1)@interface:使用 @interface 定义注解时,意味着它实现了 java.lang.annotation.Annotation 接口,即该注解就是一个Annotation。定义 Annotation 时,@interface 是必须的。注意:它和我们通常的 implemented 实现接口的方法不同。Annotation 接口的实现细节都由编译器完成。通过 @interface 定义注解后,该注解不能继承其他的注解或接口。

      (2)@Documented 类和方法的 Annotation 在缺省情况下是不出现在 javadoc 中的。如果使用 @Documented 修饰该 Annotation,则表示它可以出现在 javadoc 中。定义 Annotation 时,@Documented 可有可无;若没有定义,则 Annotation 不会出现在 javadoc 中。

      (3) @Target(ElementType.TYPE):ElementType 是 Annotation 的类型属性。而 @Target 的作用,就是来指定 Annotation 的类型属性。@Target(ElementType.TYPE) 的意思就是指定该 Annotation 的类型是 ElementType.TYPE。这就意味着,MyAnnotation1 是来修饰"类、接口(包括注释类型)或枚举声明"的注解。定义 Annotation 时,@Target 可有可无。若有 @Target,则该 Annotation 只能用于它所指定的地方;若没有 @Target,则该 Annotation 可以用于任何地方。

      (4)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME):RetentionPolicy 是 Annotation 的策略属性,而 @Retention 的作用,就是指定 Annotation 的策略属性。@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 的意思就是指定该 Annotation 的策略是 RetentionPolicy.RUNTIME。这就意味着,编译器会将该 Annotation 信息保留在 .class 文件中,并且能被虚拟机读取。定义 Annotation 时,@Retention 可有可无。若没有 @Retention,则默认是 RetentionPolicy.CLASS。

      3.3、java自带的Annotation

        通过上面的示例,我们能理解:@interface 用来声明 Annotation,@Documented 用来表示该 Annotation 是否会出现在 javadoc 中, @Target 用来指定 Annotation 的类型,@Retention 用来指定 Annotation 的策略。理解这一点之后,我们就很容易理解 java 中自带的 Annotation 的实现类,即 Annotation 架构图的右半边。如下图:

        

        java 常用的 Annotation:

    @Deprecated  -- @Deprecated 所标注内容,不再被建议使用。
    @Override    -- @Override 只能标注方法,表示该方法覆盖父类中的方法。
    @Documented  -- @Documented 所标注内容,可以出现在javadoc中。
    @Inherited   -- @Inherited只能被用来标注“Annotation类型”,它所标注的Annotation具有继承性。
    @Retention   -- @Retention只能被用来标注“Annotation类型”,而且它被用来指定Annotation的RetentionPolicy属性。
    @Target      -- @Target只能被用来标注“Annotation类型”,而且它被用来指定Annotation的ElementType属性。
    @SuppressWarnings -- @SuppressWarnings 所标注内容产生的警告,编译器会对这些警告保持静默。

      由于 "@Deprecated 和 @Override" 类似,"@Documented, @Inherited, @Retention, @Target" 类似;下面,我们只对 @Deprecated, @Inherited, @SuppressWarnings 这 3 个 Annotation 进行说明。

      说明:(1)@interface -- 它的用来修饰 Deprecated,意味着 Deprecated 实现了 java.lang.annotation.Annotation 接口;即 Deprecated 就是一个注解。

         (2)@Documented -- 它的作用是说明该注解能出现在 javadoc 中。

           (3)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) -- 它的作用是指定 Deprecated 的策略是 RetentionPolicy.RUNTIME。这就意味着,编译器会将Deprecated 的信息保留在 .class 文件中,并且能被虚拟机读取。

           (4)@Deprecated 所标注内容,不再被建议使用。

      例如,若某个方法被 @Deprecated 标注,则该方法不再被建议使用。如果有开发人员试图使用或重写被 @Deprecated 标示的方法,编译器会给相应的提示信息。

      

       说明:比较类中 "getString1() 和 getString2()" 以及 "testDate() 和 testCalendar()" 。 getString1() 被 @Deprecated 标注,意味着建议不再使用 getString1(); 所以 getString1() 的定义和调用时,都会一横线。这一横线是IDEA 对 @Deprecated 方法的处理。getString2() 没有被 @Deprecated 标注,它的显示正常。 testDate() 调用了 Date 的相关方法,而 java 已经建议不再使用 Date 操作日期/时间。因此,在调用 Date的API 时,会产生警告信息,途中的 warnings。testCalendar() 调用了 Calendar 的 API 来操作日期/时间,java 建议用 Calendar 取代 Date。因此,操作 Calendar 不会产生 warning。

      @Inherited:

    @Inherited 的定义如下:
    
    
    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
    public @interface Inherited {
    }

      说明:(1)@interface -- 它的用来修饰 Inherited,意味着 Inherited 实现了 java.lang.annotation.Annotation 接口;即 Inherited 就是一个注解。

         (2)@Documented -- 它的作用是说明该注解能出现在 javadoc 中。

           (3)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) -- 它的作用是指定 Inherited 的策略是 RetentionPolicy.RUNTIME。这就意味着,编译器会将 Inherited 的信息保留在 .class 文件中,并且能被虚拟机读取。

           (4)@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE) -- 它的作用是指定 Inherited 的类型是 ANNOTATION_TYPE。这就意味着,@Inherited 只能被用来标注 "Annotation 类型"。

         (5) @Inherited 的含义是,它所标注的Annotation将具有继承性。

       假设,我们定义了某个 Annotaion,它的名称是 MyAnnotation,并且 MyAnnotation 被标注为 @Inherited。现在,某个类 Base 使用了

    MyAnnotation,则 Base 具有了"具有了注解 MyAnnotation";现在,Sub 继承了 Base,由于 MyAnnotation 是 @Inherited的(具有继承性),所以,Sub 也 "具有了注解 MyAnnotation"。

      

    InheritableSon.java
    
    
    
    import java.lang.annotation.Target;
    import java.lang.annotation.ElementType;
    import java.lang.annotation.Retention;
    import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
    import java.lang.annotation.Inherited;
    
    /**
     * 自定义的Annotation。
     */
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Inherited
    @interface Inheritable
    {
    }
    
    @Inheritable
    class InheritableFather
    {
        public InheritableFather() {
            // InheritableBase是否具有 Inheritable Annotation
            System.out.println("InheritableFather:"+InheritableFather.class.isAnnotationPresent(Inheritable.class));
        }
    }
    
    /**
     * InheritableSon 类只是继承于 InheritableFather,
     */
    public class InheritableSon extends InheritableFather
    {
        public InheritableSon() {
            super();    // 调用父类的构造函数
            // InheritableSon类是否具有 Inheritable Annotation
            System.out.println("InheritableSon:"+InheritableSon.class.isAnnotationPresent(Inheritable.class));
        }
       
        public static void main(String[] args)
        {
            InheritableSon is = new InheritableSon();
        }
    }

       运行结果:

      @SuppressWarnings

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

      说明:(1)@interface -- 它的用来修饰 SuppressWarnings,意味着 SuppressWarnings 实现了 java.lang.annotation.Annotation 接口;即 SuppressWarnings 就是一个注解。

            (2)@Retention(RetentionPolicy.SOURCE) -- 它的作用是指定 SuppressWarnings 的策略是 RetentionPolicy.SOURCE。这就意味着,SuppressWarnings 信息仅存在于编译器处理期间,编译器处理完之后 SuppressWarnings 就没有作用了。

         (3)@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE}) -- 它的作用是指定 SuppressWarnings 的类型同时包括TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE。

          TYPE 意味着,它能标注"类、接口(包括注释类型)或枚举声明"。

          FIELD 意味着,它能标注"字段声明"。

          METHOD 意味着,它能标注"方法"

          PARAMETER 意味着,它能标注"参数"

          CONSTRUCTOR 意味着,它能标注"构造方法"

          LOCAL_VARIABLE 意味着,它能标注"局部变量"

         (4)String[] value(); 意味着,SuppressWarnings 能指定参数

         (5) SuppressWarnings 的作用是,让编译器对"它所标注的内容"的某些警告保持静默。例如,"@SuppressWarnings(value={"deprecation", "unchecked"})" 表示对"它所标注的内容"中的 "SuppressWarnings 不再建议使用警告"和"未检查的转换时的警告"保持沉默。示例如下:

              

          说明:左边的图中,没有使用 @SuppressWarnings(value={"deprecation"}) , 而 Date 属于 java 不再建议使用的类。因此,调用 Date 的 API 时,会产生警告。而右边的途中,使用了 @SuppressWarnings(value={"deprecation"})。因此,编译器对"调用 Date 的 API 产生的警告"保持沉默。

    补充:SuppressWarnings 常用的关键字的表格
    
    
    
    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。

         3.4、Annotation 的作用

      Annotation 是一个辅助类,它在 Junit、Struts、Spring 等工具框架中被广泛使用。我们在编程中经常会使用到的 Annotation 作用有:

      3.4.1、编译检查

        Annotation 具有"让编译器进行编译检查的作用"。例如,@SuppressWarnings, @Deprecated 和 @Override 都具有编译检查作用。若某个方法被 @Override 的标注,则意味着该方法会覆盖父类中的同名方法。如果有方法被 @Override 标示,但父类中却没有"被 @Override 标注"的同名方法,则编译器会报错。

    public class OverrideTest {
    
        /**
         * toString() 在java.lang.Object中定义;
         * 因此,这里用 @Override 标注是对的。
         */
        @Override
        public String toString(){
            return "Override toString";
        }
    
        /**
         * getString() 没有在OverrideTest的任何父类中定义;
         * 但是,这里却用 @Override 标注,因此会产生编译错误!
         */
        @Override
        public String getString(){
            return "get toString";
        }
       
        public static void main(String[] args) {
        }
    }

      3.4.2、在反射中使用 Annotation

      在反射的 Class, Method, Field 等函数中,有许多于 Annotation 相关的接口。这也意味着,我们可以在反射中解析并使用 Annotation。

    import java.lang.annotation.Annotation;
    import java.lang.annotation.Target;
    import java.lang.annotation.ElementType;
    import java.lang.annotation.Retention;
    import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
    import java.lang.annotation.Inherited;
    import java.lang.reflect.Method;
    
    /**
     * Annotation在反射函数中的使用示例
     */
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @interface MyAnnotation {
        String[] value() default "unknown";
    }
    
    /**
     * Person类。它会使用MyAnnotation注解。
     */
    class Person {
       
        /**
         * empty()方法同时被 "@Deprecated" 和 "@MyAnnotation(value={"a","b"})"所标注
         * (01) @Deprecated,意味着empty()方法,不再被建议使用
         * (02) @MyAnnotation, 意味着empty() 方法对应的MyAnnotation的value值是默认值"unknown"
         */
        @MyAnnotation
        @Deprecated
        public void empty(){
            System.out.println("
    empty");
        }
       
        /**
         * sombody() 被 @MyAnnotation(value={"girl","boy"}) 所标注,
         * @MyAnnotation(value={"girl","boy"}), 意味着MyAnnotation的value值是{"girl","boy"}
         */
        @MyAnnotation(value={"girl","boy"})
        public void somebody(String name, int age){
            System.out.println("
    somebody: "+name+", "+age);
        }
    }
    
    public class AnnotationTest {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
           
            // 新建Person
            Person person = new Person();
            // 获取Person的Class实例
            Class<Person> c = Person.class;
            // 获取 somebody() 方法的Method实例
            Method mSomebody = c.getMethod("somebody", new Class[]{String.class, int.class});
            // 执行该方法
            mSomebody.invoke(person, new Object[]{"lily", 18});
            iteratorAnnotations(mSomebody);
           
    
            // 获取 somebody() 方法的Method实例
            Method mEmpty = c.getMethod("empty", new Class[]{});
            // 执行该方法
            mEmpty.invoke(person, new Object[]{});        
            iteratorAnnotations(mEmpty);
        }
       
        public static void iteratorAnnotations(Method method) {
    
            // 判断 somebody() 方法是否包含MyAnnotation注解
            if(method.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)){
                // 获取该方法的MyAnnotation注解实例
                MyAnnotation myAnnotation = method.getAnnotation(MyAnnotation.class);
                // 获取 myAnnotation的值,并打印出来
                String[] values = myAnnotation.value();
                for (String str:values)
                    System.out.printf(str+", ");
                System.out.println();
            }
           
            // 获取方法上的所有注解,并打印出来
            Annotation[] annotations = method.getAnnotations();
            for(Annotation annotation : annotations){
                System.out.println(annotation);
            }
        }
    }
    结果:
    
    somebody: lily, 18
    girl, boy, 
    @com.skywang.annotation.MyAnnotation(value=[girl, boy])
    
    empty
    unknown, 
    @com.skywang.annotation.MyAnnotation(value=[unknown])
    @java.lang.Deprecated()

    参考文档:https://blog.csdn.net/lixiaoxiong55/article/details/81435829

         https://www.cnblogs.com/xdp-gacl/p/3622275.html

      

              

        

        

     

      

      

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