Java注解的使用

参考

廖雪峰java教程

使用注解

什么是注解（Annotation）？注解是放在Java源码的类、方法、字段、参数前的一种特殊“注释”：

注解的作用

从JVM的角度看，注解本身对代码逻辑没有任何影响，如何使用注解完全由工具决定。

Java的注解可以分为三类：

第一类是由编译器使用的注解，例如：

@Override：让编译器检查该方法是否正确地实现了覆写；
@SuppressWarnings：告诉编译器忽略此处代码产生的警告。

这类注解不会被编译进入.class文件，它们在编译后就被编译器扔掉了。

第二类是由工具处理.class文件使用的注解，比如有些工具会在加载class的时候，对class做动态修改，实现一些特殊的功能。这类注解会被编译进入.class文件，但加载结束后并不会存在于内存中。这类注解只被一些底层库使用，一般我们不必自己处理。

第三类是在程序运行期能够读取的注解，它们在加载后一直存在于JVM中，这也是最常用的注解。例如，一个配置了@PostConstruct的方法会在调用构造方法后自动被调用（这是Java代码读取该注解实现的功能，JVM并不会识别该注解）。

定义一个注解时，还可以定义配置参数。配置参数可以包括：

所有基本类型；
String；
枚举类型；
基本类型、String、Class以及枚举的数组。

因为配置参数必须是常量，所以，上述限制保证了注解在定义时就已经确定了每个参数的值。

注解的配置参数可以有默认值，缺少某个配置参数时将使用默认值。

此外，大部分注解会有一个名为value的配置参数，对此参数赋值，可以只写常量，相当于省略了value参数。

如果只写注解，相当于全部使用默认值。

小结

注解（Annotation）是Java语言用于工具处理的标注：

注解可以配置参数，没有指定配置的参数使用默认值；

如果参数名称是value，且只有一个参数，那么可以省略参数名称。

定义注解

Java语言使用@interface语法来定义注解（Annotation），它的格式如下：

@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Logger {

    String value() default "";

    String level() default "error";

    int type() default 0;
}

注解的参数类似无参数方法，可以用default设定一个默认值（强烈推荐）。最常用的参数应当命名为value。

元注解

有一些注解可以修饰其他注解，这些注解就称为元注解（meta annotation）。Java标准库已经定义了一些元注解，我们只需要使用元注解，通常不需要自己去编写元注解。

@Target

实际上@Target定义的value是ElementType[]数组，只有一个元素时，可以省略数组的写法

最常用的元注解是@Target。使用@Target可以定义Annotation能够被应用于源码的哪些位置：

类或接口：ElementType.TYPE；
字段：ElementType.FIELD；
方法：ElementType.METHOD；
构造方法：ElementType.CONSTRUCTOR；
方法参数：ElementType.PARAMETER。

@Retention

另一个重要的元注解@Retention定义了Annotation的生命周期：

仅编译期：RetentionPolicy.SOURCE；
仅class文件：RetentionPolicy.CLASS；
运行期：RetentionPolicy.RUNTIME。

如果@Retention不存在，则该Annotation默认为CLASS。因为通常我们自定义的Annotation都是RUNTIME，所以，务必要加上@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)这个元注解

@Repeatable

使用@Repeatable这个元注解可以定义Annotation是否可重复。这个注解应用不是特别广泛。

@Repeatable(Loggers.class)
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Logger {

    String value() default "";

    String level() default "error";

    int type() default 0;
}


@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
public @interface Loggers {
    Logger[] value();
}

经过@Repeatable修饰后，在某个类型声明处，就可以添加多个@Report注解：

@Logger(type=1, level="debug")
@Logger(type=2, level="warning")
public class Hello {
}

@Inherited——注解继承，作用于类上

使用@Inherited定义子类是否可继承父类定义的Annotation。@Inherited仅针对@Target(ElementType.TYPE)类型的annotation有效，并且仅针对class的继承，对interface的继承无效。

@Inherited
@Repeatable(Loggers.class)
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Logger {

    String value() default "";

    String level() default "error";

    int type() default 0;
}

在使用的时候，如果一个类用到了@Logger：

@Logger(type=1)
public class Person {
}

则它的子类默认也定义了该注解：

public class Student extends Person {
}

如何定义Annotation

我们总结一下定义Annotation的步骤：

第一步，用@interface定义注解。

第二步，添加参数、默认值。把最常用的参数定义为value()，推荐所有参数都尽量设置默认值。

第三步，用元注解配置注解。其中，必须设置@Target和@Retention，@Retention一般设置为RUNTIME，因为我们自定义的注解通常要求在运行期读取。一般情况下，不必写@Inherited和@Repeatable。

小结

Java使用@interface定义注解：

可定义多个参数和默认值，核心参数使用value名称；

必须设置@Target来指定Annotation可以应用的范围；

应当设置@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)便于运行期读取该Annotation。

处理注解

Java的注解本身对代码逻辑没有任何影响。根据@Retention的配置：

SOURCE类型的注解在编译期就被丢掉了；
CLASS类型的注解仅保存在class文件中，它们不会被加载进JVM；
RUNTIME类型的注解会被加载进JVM，并且在运行期可以被程序读取。

如何使用注解完全由工具决定。SOURCE类型的注解主要由编译器使用，因此我们一般只使用，不编写。CLASS类型的注解主要由底层工具库使用，涉及到class的加载，一般我们很少用到。只有RUNTIME类型的注解不但要使用，还经常需要编写。

因此，我们只讨论如何读取RUNTIME类型的注解。

因为注解定义后也是一种class，所有的注解都继承自java.lang.annotation.Annotation，因此，读取注解，需要使用反射API。

Java提供的使用反射API读取Annotation的方法包括：

判断某个注解是否存在于Class、Field、Method或Constructor：

Class.isAnnotationPresent(Class)
Field.isAnnotationPresent(Class)
Method.isAnnotationPresent(Class)
Constructor.isAnnotationPresent(Class)

读取方法、字段和构造方法的Annotation和Class类似。但要读取方法参数的Annotation就比较麻烦一点，因为方法参数本身可以看成一个数组，而每个参数又可以定义多个注解，所以，一次获取方法参数的所有注解就必须用一个二维数组来表示。

示例：

public class AnnotationTest {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException {
        UserController userController = new UserController();
        boolean present = userController.getClass().isAnnotationPresent(Logger.class);
        if (present) {
            Logger logger = userController.getClass().getAnnotation(Logger.class);
            System.out.println(" logger value: " + logger.value());
            System.out.println(" logger level: " + logger.level());
        }

        Method loadUsers = UserController.class.getMethod("loadUsers");
        Logger loadUsersAnnotation = loadUsers.getAnnotation(Logger.class);
        if (loadUsersAnnotation != null) {
            System.out.println("loadUsers logger value: " + loadUsersAnnotation.value());
            System.out.println("loadUsers logger level: " + loadUsersAnnotation.level());
        }

        Method getUser = UserController.class.getMethod("getUser", String.class);
        Annotation[][] annotations = getUser.getParameterAnnotations();
        for (Annotation[] annotationArr : annotations) {
            for (Annotation annotation : annotationArr) {
                if (annotation instanceof NotEmpty) {
                    NotEmpty r = (NotEmpty) annotation;
                    System.out.println("NotEmpty");
                }
                if (annotation instanceof RequestParam) {
                    RequestParam r = (RequestParam) annotation;
                    System.out.println("RequestParam");
                }
            }
        }

        User user = new User();
        //user.setName("牛掰");
        user.setName("");
        boolean checkEmpty = AnnotationTest.checkEmpty(user);
        if (checkEmpty) {
            System.out.println("一切正常！");
        }

    }

    public static boolean checkEmpty(User user) throws IllegalAccessException {
        Field[] declaredFields = user.getClass().getDeclaredFields();
        if (declaredFields != null) {
            // 遍历所有Field:
            for (Field field : declaredFields) {
                field.setAccessible(true);
                // 获取Field定义的@Range:
                NotEmpty range = field.getAnnotation(NotEmpty.class);
                // 如果@Range存在:
                if (range != null) {
                    // 获取Field的值:
                    Object value = field.get(user);
                    // 如果值是String:
                    if (value == null) {
                        if (value instanceof String) {
                            String s = (String) value;
                            if (StringUtils.isEmpty(s)) {
                                throw new IllegalArgumentException("Invalid field: " + field.getName());
                            }
                        }
                    }else {
                        throw new IllegalArgumentException("Invalid field: " + field.getName());
                    }
                }
            }
        }
        return true;
    }
}

输出：

 logger value: UserControllerLog
 logger level: debug
loadUsers logger value: UserControllerLog.loadUsers
loadUsers logger level: info
NotEmpty
RequestParam
Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: Invalid field: name
	at com.self.annotation.AnnotationTest.checkEmpty(AnnotationTest.java:89)
	at com.self.annotation.AnnotationTest.main(AnnotationTest.java:61)

Java注解的使用

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