面试题

annotation

什么是注解

• Annotation是从JDK5.0开始引入的新技术。

• Annotation的作用：

  • 不是程序本身，可以对程序作出解释。(这一点，跟注释没什么区别)
  • 可以被其他程序(比如：编译器等)读取。(注解信息处理流程，是注解和注释的重大区别 。如果没有注解信息处理流程，则注解毫无意义)

• Annotation的格式：

  • 注解是以“@注释名”在代码中存在的，还可以添加一些参数值，例如： @SuppressWarnings(value="unchecked")。

• Annotation在哪里使用?

  • 可以附加在package, class, method, field等上面，相当于给它们添加了额外的辅助信 息，我们可以通过反射机制编程实现对这些元数据的访问。

JDK内置了哪些注解？

1. Overried
   Overried是告诉编译器要检查该方法是实现父类的方法。
2. Deprecated
   Deprecated用于标记一些过时的代码。
3. SuppressWarnings
   SuppressWarnings用于消除一些警告信息，使用集合的时候，如果没有指定泛型，IDE会提示安全检查的警告。
4. FunctionalInterface
   FunctionalInterface是JDK8中的注解，用来指定该接口是函数式接口。
5. SafeVarargs
   SafeVarargs是JDK 7中的注解，主要目的是处理可变长参数中的泛型，此注解告诉编译器：在可变长参数中的泛型是类型安全的。

元注解【生命周期、作用域】

1. Target
   用于指定被修饰的注解修饰哪些程序单元，也就是上面说的类，方法，字段

2. Retention
   用于指定被修饰的注解被保留多长时间，分别

   • SOURCE（注解仅存在于源码中，在class字节码文件中不包含）
   • CLASS（默认的保留策略，注解会在class字节码文件中存在，但运行时无法获取）
   • RUNTIME（注解会在class字节码文件中存在，在运行时可以通过反射获取到）

   三种类型，如果想要在程序运行过程中通过反射来获取注解的信息需要将Retention设置为RUNTIME

3. Documented
   用于指定被修饰的注解类将被javadoc工具提取成文档

4. Inherited
   用于指定被修饰的注解类将具有继承性

注解的使用场景？

• 编译器的信息

  使用注解，编译器可以检测错误或抑制警告

• 生成文档
  Swagger中就是通过注解对接口，实体类中的字段进行描述生成可视化的文档

• 代替配置文件
  Spring中Bean的装载注入

• 导出数据
  可以写一个统一的导出工具类，传入一个List<实体类>进去即可导出Excel文件，Excel的表头可以用注解加载字段上

• 框架层面的统一处理
  注解在底层框架中用的比较多，在框架中需要考虑到通用性，能用注解做很多事情，比如对API进行权限控制，限流等操作都可以通过自定义注解来标识是否需要进行认证，限流等，还有数据的缓存，典型的就是@Cacheable,还有异步方法的调用@Async，ORM框架中的使用，可以用注解标识表名，字段名，JPA中，Spring Data框架中都有使用

可以从注解方法声明返回哪些对象类型？

返回类型必须是基本类型，String，Class，Enum或数组类型之一。否则，编译器将抛出错误。

这是一个成功遵循此原则的示例代码：

enum Complexity {
    LOW, HIGH
}

public @interface ComplexAnnotation {
    Class<? extends Object> value();

    int[] types();

    Complexity complexity();
}

下一个示例将无法编译，因为Object不是有效的返回类型：

public @interface FailingAnnotation {
    Object complexity();
}

哪些程序元素可以注解？

注解可以应用于整个源代码的多个位置。它们可以应用于类，构造函数和字段的声明：

@SimpleAnnotation
public class Apply {
    @SimpleAnnotation
    private String aField;

    @SimpleAnnotation
    public Apply() {
        // ...
    }
}

方法及其参数：

@SimpleAnnotation
public void aMethod(@SimpleAnnotation String param) {
    // ...
}

局部变量，包括循环和资源变量：

@SimpleAnnotation
int i = 10;

for (@SimpleAnnotation int j = 0; j < i; j++) {
    // ...
}

try (@SimpleAnnotation FileWriter writer = getWriter()) {
    // ...
} catch (Exception ex) {
    // ...
}

其他注解类型：

@SimpleAnnotation
public @interface ComplexAnnotation {
    // ...
}

甚至包，通过package-info.java文件：

@PackageAnnotation
package com.baeldung.interview.annotations;

从Java 8开始，它们也可以应用于类型的使用。为此，注解必须指定值为ElementType.USE的@Target注解：

@Target(ElementType.TYPE_USE)
public @interface SimpleAnnotation {
    // ...
}

现在，注解可以应用于类实例创建：

new @SimpleAnnotation Apply();

类型转换：

aString = (@SimpleAnnotation String) something;

接口中：

public class SimpleList<T>
  implements @SimpleAnnotation List<@SimpleAnnotation T> {
    // ...
}

抛出异常上：

void aMethod() throws @SimpleAnnotation Exception {
    // ...
}

有没有办法限制可以应用注解的元素？

有，@ Target注解可用于此目的。如果我们尝试在不适用的上下文中使用注解，编译器将发出错误。

以下是仅将@SimpleAnnotation批注的用法限制为字段声明的示例：

@Target(ElementType.FIELD)
public @interface SimpleAnnotation {
    // ...
}

如果我们想让它适用于更多的上下文，我们可以传递多个常量：

@Target({ ElementType.FIELD, ElementType.METHOD, ElementType.PACKAGE })

我们甚至可以制作一个注解，因此它不能用于注解任何东西。当声明的类型仅用作复杂注解中的成员类型时，这可能会派上用场：

@Target({})
public @interface NoTargetAnnotation {
    // ...
}

是否可以扩展注解？

注解总是扩展java.lang.annotation.Annotation，如Java语言规范中所述。

如果我们尝试在注解声明中使用extends子句，我们将得到一个编译错误：

public @interface AnAnnotation extends OtherAnnotation {
    // Compilation error
}

什么是重复注解？

这些是可以多次应用于同一元素声明的注解。

出于兼容性原因，由于此功能是在Java 8中引入的，因此重复注解存储在由Java编译器自动生成的容器注解中。对于编译器来说，执行此操作有两个步骤。

首先，我们需要声明一个可重复的注解：

@Repeatable(Schedules.class)
public @interface Schedule {
    String time() default "morning";
}

然后，我们使用强制值元素定义包含注解，其类型必须是可重复注解类型的数组：

public @interface Schedules {
    Schedule[] value();
}

现在，我们可以多次使用@Schedule：

@Schedule
@Schedule(time = "afternoon")
@Schedule(time = "night")
void scheduledMethod() {
    // ...
}

你怎么能检索注解？这与保留政策有何关系？

您可以使用Reflection API或注解处理器来检索注解。

该@Retention注解和其的RetentionPolicy参数会影响您检索它们。RetentionPolicy枚举中有三个常量：

• RetentionPolicy.SOURCE - 使注解被编译器丢弃，但注解处理器可以读取它们
• RetentionPolicy.CLASS - 表示注解已添加到类文件中，但无法通过反射访问
• RetentionPolicy.RUNTIME -Annotations由编译器记录在类文件中，并由JVM在运行时保留，以便可以反射性地读取它们

以下是创建可在运行时读取的注解的示例代码：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Description {
    String value();
}

现在，可以通过反射检索注解：

Description description
  = AnnotatedClass.class.getAnnotation(Description.class);
System.out.println(description.value());

注解处理器可以使用RetentionPolicy.SOURCE

当您编写Java字节码解析器时，RetentionPolicy.CLASS可用。

reflection

什么是反射

• 反射就是动态加载对象，并对对象进行剖析。
• 在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；
• 对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法，这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能成为Java反射机制。

反射优缺点

优点

• 反射提高了程序的灵活性和扩展性,在底层框架中用的比较多，业务层面的开发过程中尽量少用。

缺点

• 性能不好
  • 反射是一种解释操作,用于字段和方法接入时要远慢于直接代码