花个几分钟，带你再了解一下Java注解

createh51个月前 (02-14)技术教程7

注解(Annotation)是在java 1.5开始引入的，它是java中很重要的一个知识点。现在使用的很多框架，例如：SpringBoot、Hibernate等都大量的使用了注解。

注解是什么

注释是元数据的一种形式，提供有关程序的数据，而不是程序本身的一部分。注解对它们所注解的代码的操作没有直接影响。 它是Java中的一种特殊标记。

注解的用途

我们说注解的用途的前提是默认它是跟反射一起使用的，不然的话注解也就失去了它本来的作用了。注解有很多用途，比如：日志、权限、Spring中IOC等等都可以用注解来完成的。但是，总的来说有以下用途：

  • 编译器信息：可用于编译器检测错误或抑制警告。
  • 编译时和部署时处理： 软件工具可以处理注释信息以生成代码、XML文件等。
  • 运行时处理： 可以在运行时检查一些注解。
  • 生成文档：可以通过使用@Documented元注解，在需要的时候生成文档

标准注解

标准注解有10个，其中java.lang包下有5个分别是以下五个：

  1. 「@Override」： 检查该方法是否是重写了父类或者接口的方法，如果父类或者接口的方法删除或者被更改，编译器将提示报错。
  2. 「@Deprecated」：标记某个类、方法、属性等是否被弃用，在不推荐使用某个方法、类、属性等时，可以使用。
  3. 「@SuppressWarnings」：告诉编译器还可以忽略这个警告。
  4. 「@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。
  5. 「@FunctionalInterface」：Java 8 开始支持，表明该接口是一个匿名函数或函数式接口。

元注解

元注解也是java标准注解，只不过它们比较特殊，是作用在注解上的注解。元注解都在java.lang.annotation包下。

  1. 「@Documented」：标记这些注解是否包含在用户文档中。
  2. 「@Target」：标记注解类型适用的java元素的种类。一些可能的值是 TYPE、METHOD、CONSTRUCTOR、FIELD 等。如果不存在目标元注释，则可以在任何程序元素上使用注释。
  3. 「@Inherited」 ：表示允许子类继承父类中的注解。如果父类中使用了@Inherited注解，子类也就拥有了这个注解，子类通过Class对象的getAnnotation()方法就能获取到父类中的注解。
  4. 「@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。它采用 RetentionPolicy 参数，其可能值为 SOURCE、CLASS 和 RUNTIME
  5. 「@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。

注解的分类

注解有5类，分别是：

  1. 标记注解：唯一的目的是标记一个声明。这些注释不包含任何成员，也不包含任何数据。@Override是标记注解的一个示例。
  2. 单值注解：顾名思义就是只有一个成员的注解，并且允许以简写形式指定成员的值。我们只需要在应用注解时指定该成员的值，不需要指定成员的名称。例如：@TestAnnotation(“测试”)
  3. 完整注解：由多个数据成员、名称、值、对组成的注解。例如：@TestAnnotation(owner=”公众号：索玛理”, value=”suncodernote”)
  4. 类型注解：可以应用于任何使用类型的地方的注解。例如，可以作为方法的返回类型。
@Target(value = ElementType.TYPE_USE)
public @interface TypeAnnoDemo {
}

public class AnnotationTest {
  public static void main(String[] args) {
      @TypeAnnoDemo String string = "局部变量被类型注解注解";
      type();
  }
  static @TypeAnnoDemo Integer type(){
      System.out.println("返回值被类型注解注解");
      return 0;
  }
}
  1. 重复注解：重复注解指的就是被 @Repeatable注解进行修饰的注解。

注解的定义

注解和接口的定义差不多，只不过注解多了个 「@」 符号。定义一个注解时有以下4点比较重要：

  1. 注解中的方法不能有参数。
  2. 注解中方法的返回值必须是基本数据类型、String、枚举、注解或者数组。
  3. 注解中的方法可以有默认值
  4. 注解上可以使用元注解

自定义注解

要自定义一个注解，有两个关键参数ElementType和RetentionPolicy必须要了解一下：

ElementType

ElementType是一个枚举类型，它做为数组在@Target注解中出现。作用是对Java程序中注解可能出现的语法位置进行简单分类。

public enum ElementType {
    TYPE,
    FIELD,
    METHOD,
    PARAMETER,
    CONSTRUCTOR,
    LOCAL_VARIABLE,
    ANNOTATION_TYPE,
    PACKAGE,
    TYPE_PARAMETER,
    TYPE_USE
}


类型 可以应用的地方

TYPE 作用于类、接口(包括注解类型)或者枚举类

FIELD 作用于属性

METHOD 作用于声明的方法

PARAMETER 作用于方法参数

CONSTRUCTOR 作用于构造方法

LOCAL_VARIABLE 作用于局部变量

ANNOTATION_TYPE 作用于其他注解

PACKAGE 作用于包

TYPE_PARAMETER java 1.8引入的，作用于泛型参数

TYPE_USE java 1.8引入的，作用于任何使用类型的地方

ElementType 中有些作用范围广的常量是可以替代其他常量的，就比如TYPE_USE可以可以替代PARAMETER 、LOCAL_VARIABLE 、FIELD等。

RetentionPolicy

注解的保留策略，在注解@Retention中声明，它表示要保留注解到哪种地步。

public enum RetentionPolicy {
    SOURCE,
    CLASS,
    RUNTIME
}
  • SOURCE：源码级别，编译期就会被抛弃用不到
  • CLASS：默认级别，编译期会被编译到类文件中，但在运行时获取不到。
  • RUNTIME：编译期会被编译到类文件中，运行时可以获取到，可以通过反射获取到。

小试牛刀

  1. 自定义一个注解CustomAnnotation
    ElementType枚举一共有10常量，这里就不一一测试了，感兴趣的自己可以来回测测。 自定义的注解想要在运行时获取到RetentionPolicy一定要设置成RUNTIME，否则找不到会报错。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE , ElementType.METHOD , ElementType.FIELD , ElementType.TYPE_PARAMETER, ElementType.LOCAL_VARIABLE , ElementType.PARAMETER , ElementType.TYPE_USE})
public @interface CustomAnnotation {
    String name() default "";

    /**
     * 在某个地方只有某个ElementType能起作用
     * @return
     */
    ElementType type() default ElementType.TYPE;

    /**
     * 能多个ElementType在同一个地方起作用的数组
     * @return
     */
    ElementType[] types() default {};
}
  1. 测试使用
    下面是对上面自定义注解@CustomAnnotation的使用，可以看到有的地方使用了types方法，有的使用了type方法。可以发现使用types 的地方都有ElementType.TYPE_USE的身影，java 8加的这个常量使用范围是真的广，能代替其他大部分常量了已经。
@CustomAnnotation(types ={ElementType.TYPE_USE , ElementType.TYPE} )
public class AnnotationTest<@CustomAnnotation(name = "泛型参数" , types ={ElementType.TYPE_USE , ElementType.TYPE_PARAMETER} ) T> {

    @CustomAnnotation(types ={ElementType.TYPE_USE , ElementType.FIELD})
    private String field;

    public static void main(String[] args) {
        @CustomAnnotation(types ={ElementType.TYPE_USE , ElementType.PARAMETER}) String string = "局部变量被类型注解注解";
        
    }

    static @CustomAnnotation(types ={ElementType.TYPE_USE , ElementType.METHOD} ) Integer type(){
        System.out.println("返回值被类型注解注解");
        return 0;
    }

    @CustomAnnotation(type = ElementType.METHOD)
    static void method(){
        System.out.println("作用在方法");
    }

    static void param(@CustomAnnotation(types ={ElementType.TYPE_USE , ElementType.PARAMETER}) Integer p){}
}

在自定义注解@CustomAnnotation中，将@Target元注解中的ElementType.TYPE_PARAMETER删除，测试类AnnotationTest不会报错，但是如果把ElementType.TYPE_USE , ElementType.TYPE_PARAMETER两个都删除的话，就会看到报错，这是因为 ElementType.TYPE_USE能代替ElementType.TYPE_PARAMETER。具体ElementType.TYPE_USE能代替几个ElementType枚举中的常量，感兴趣的话，自己可以动手测试一下。

  1. 获取注解
    前面说过注解要搭配着反射使用才有用，没有要注解也没啥大的用处。
static void getCustomAnnotation() throws NoSuchMethodException {

      AnnotationTest annotationTest = new AnnotationTest<>();
      final Class annotationTestClass = annotationTest.getClass();
      //获取类上的注解
      final CustomAnnotation classAnnotation = annotationTestClass.getAnnotation(CustomAnnotation.class);
      System.out.println("类上的注解"+Arrays.toString(classAnnotation.types()));

      //获取泛型上的注解
      final TypeVariable>[] typeParameters = annotationTestClass.getTypeParameters();

      for (TypeVariable> typeParameter : typeParameters) {
          final CustomAnnotation annotation = typeParameter.getAnnotation(CustomAnnotation.class);
          System.out.println("泛型上的注解："+annotation);
      }

      //获取方法上的注解
      final Method[] declaredMethods = annotationTestClass.getDeclaredMethods();
      for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
          final Annotation[] declaredAnnotations = declaredMethod.getDeclaredAnnotations();
          for (Annotation declaredAnnotation : declaredAnnotations) {
              System.out.println("方法名="+declaredMethod+",注解="+declaredAnnotation);
          }
      }
  }

结果：

总结

注解是Java中很重要的一个知识点，用起来也简单。它是类、方法、属性等的一个标记，搭配反射使用能够出奇效。

参考资料：

https://www.geeksforgeeks.org/annotations-in-java/

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