Java注解(Annotation)

Java注解是附加在代码中的一些元信息,用于一些工具在编译、运行时进行解析和使用,起到说明、配置的功能。注解不会也不能影响代码的实际逻辑,仅仅起到辅助性的作用。包含在 java.lang.annotation 包中。

注解本质是一个继承了Annotation的特殊接口,其具体实现类是Java运行时生成的动态代理类。通过代理对象调用自定义注解(接口)的方法,会最终调用AnnotationInvocationHandler的invoke方法。该方法会从memberValues这个Map中索引出对应的值。而memberValues的来源是Java常量池。

元注解

java.lang.annotation 提供了四种元注解,专门注解其他的注解(在自定义注解的时候,需要使用到元注解):

  • @Documented – 注解是否将包含在JavaDoc中

  • @Retention – 什么时候使用该注解

  • @Target – 注解用于什么地方

  • @Inherited – 是否允许子类继承该注解

1)@Retention —— 定义该注解的生命周期

  • RetentionPolicy.SOURCE : 在编译阶段丢弃。这些注解在编译结束之后就不再有任何意义,所以它们不会写入字节码。@Override, @SuppressWarnings都属于这类注解。

  • RetentionPolicy.CLASS : 在类加载的时候丢弃。在字节码文件的处理中有用。注解默认使用这种方式

  • RetentionPolicy.RUNTIME : 始终不会丢弃,运行期也保留该注解,因此可以使用反射机制读取该注解的信息。我们自定义的注解通常使用这种方式。

2)Target —— 表示该注解用于什么地方。默认值为任何元素,表示该注解用于什么地方。可用的ElementType 参数包括

  • ElementType.CONSTRUCTOR: 用于描述构造器

  • ElementType.FIELD: 成员变量、对象、属性(包括enum实例)

  • ElementType.LOCAL_VARIABLE: 用于描述局部变量

  • ElementType.METHOD: 用于描述方法

  • ElementType.PACKAGE: 用于描述包

  • ElementType.PARAMETER: 用于描述参数

  • ElementType.TYPE: 用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明

3) @Documented —— 一个简单的Annotations 标记注解,没有成员,表示是否将注解信息添加在java 文档中。

4) @Inherited —— 定义该注释和子类的关系
@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

自定义注解类编写的一些规则:

  1. Annotation 型定义为@interface, 所有的Annotation 会自动继承java.lang.Annotation这一接口,并且不能再去继承别的类或是接口.

  2. 参数成员只能用public 或默认(default) 这两个访问权修饰

  3. 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.

  4. 要获取类方法和字段的注解信息,必须通过Java的反射技术来获取 Annotation 对象,因为你除此之外没有别的获取注解对象的方法

  5. 注解也可以没有定义成员,不过这样注解就没啥用了

PS:自定义注解需要使用到元注解

注解实现

创建注解处理器,利用反射对注解加以处理。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 getAnnotation(Class 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 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。

实例

FruitName.java

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import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.Target;
import static java.lang.annotation.ElementType.FIELD;
import static java.lang.annotation.RetentionPolicy.RUNTIME;

/**
* 水果名称注解
*/
@Target(FIELD)
@Retention(RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitName {
String value() default "";
}

FruitColor.java

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import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.Target;
import static java.lang.annotation.ElementType.FIELD;
import static java.lang.annotation.RetentionPolicy.RUNTIME;

/**
* 水果颜色注解
*/
@Target(FIELD)
@Retention(RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitColor {
/**
* 颜色枚举
*/
public enum Color{ BLUE,RED,GREEN};

/**
* 颜色属性
*/
Color fruitColor() default Color.GREEN;

}

FruitProvider.java

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import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.Target;
import static java.lang.annotation.ElementType.FIELD;
import static java.lang.annotation.RetentionPolicy.RUNTIME;


/**
* 水果供应者注解
*/
@Target(FIELD)
@Retention(RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitProvider {
/**
* 供应商编号
*/
public int id() default -1;

/**
* 供应商名称
*/
public String name() default "";

/**
* 供应商地址
*/
public String address() default "";
}

FruitInfoUtil.java

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import java.lang.reflect.Field;

/**
* 注解处理器
*/
public class FruitInfoUtil {
public static void getFruitInfo(Class<?> clazz){

String strFruitName=" 水果名称:";
String strFruitColor=" 水果颜色:";
String strFruitProvicer="供应商信息:";

Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

for(Field field :fields){
if(field.isAnnotationPresent(FruitName.class)){
FruitName fruitName = (FruitName) field.getAnnotation(FruitName.class);
strFruitName=strFruitName+fruitName.value();
System.out.println(strFruitName);
}
else if(field.isAnnotationPresent(FruitColor.class)){
FruitColor fruitColor= (FruitColor) field.getAnnotation(FruitColor.class);
strFruitColor=strFruitColor+fruitColor.fruitColor().toString();
System.out.println(strFruitColor);
}
else if(field.isAnnotationPresent(FruitProvider.class)){
FruitProvider fruitProvider= (FruitProvider) field.getAnnotation(FruitProvider.class);
strFruitProvicer=" 供应商编号:"+fruitProvider.id()+" 供应商名称:"+fruitProvider.name()+" 供应商地址:"+fruitProvider.address();
System.out.println(strFruitProvicer);
}
}
}
}

Apple.java

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import test.FruitColor.Color;

/**
* 注解使用
*/
public class Apple {

@FruitName("Apple")
private String appleName;

@FruitColor(fruitColor=Color.RED)
private String appleColor;

@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")
private String appleProvider;

public void setAppleColor(String appleColor) {
this.appleColor = appleColor;
}
public String getAppleColor() {
return appleColor;
}

public void setAppleName(String appleName) {
this.appleName = appleName;
}
public String getAppleName() {
return appleName;
}

public void setAppleProvider(String appleProvider) {
this.appleProvider = appleProvider;
}
public String getAppleProvider() {
return appleProvider;
}

public void displayName(){
System.out.println("水果的名字是:苹果");
}
}

FruitRun.java

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/**
* 输出结果
*/
public class FruitRun {
public static void main(String[] args) {
FruitInfoUtil.getFruitInfo(Apple.class);
}
}

运行结果是:

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水果名称:Apple
水果颜色:RED
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

参考资料

Java注解(Annotation)原理详解
https://www.cnblogs.com/acm-bingzi/p/javaAnnotation.html