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注解的用途及使用详解

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JAVA 注解的几大作用及使用方法详解(完)

java 注解,从名字上看是注释,解释。但功能却不仅仅是注释那么简单。注解(Annotation) 为我们在代码中添加信息提供了一种形式化的方法,是我们可以在稍后 某个时刻方便地使用这些数据(通过 解析注解 来使用这些数据),常见的作用有以下几种:
  • 生成文档。这是最常见的,也是java 最早提供的注解。常用的有@see @param @return 等
  • 跟踪代码依赖性,实现替代配置文件功能。比较常见的是spring 2.5 开始的基于注解配置。作用就是减少配置。现在的框架基本都使用了这种配置来减少配置文件的数量。也是
  • 在编译时进行格式检查。如@Override 放在方法前,如果你这个方法并不是覆盖了超类方法,则编译时就能检查出。

包 java.lang.annotation 中包含所有定义自定义注解所需用到的原注解和接口。如接口 java.lang.annotation.Annotation 是所有注解继承的接口,并且是自动继承,不需要定义时指定,类似于所有类都自动继承Object。

该包同时定义了四个元注解,Documented,Inherited,Target(作用范围,方法,属性,构造方法等),Retention(生命范围,源代码,class,runtime)。下面将在实例中逐个讲解他们的作用,及使用方法。

Inherited : 在您定义注解后并使用于程序代码上时,预设上父类别中的注解并不会被继承至子类别中,您可以在定义注解时加上java.lang.annotation.Inherited 限定的Annotation,这让您定义的Annotation型别被继承下来。注意注解继承只针对class 级别注解有效(这段建议看完全文后在来回顾)。 多说无益,下面就一步步从零开始建一个我们自己的注解。

   建第一个注解

  1. package com.tmser.annotation;
  2. /**
  3. *
  4. *@interface用来声明一个注解,其中的每一个方法实际上是声明了一个配置参数。
  5. *方法的名称就是参数的名称,返回值类型就是参数的类型。
  6. *可以通过default来声明参数的默认值。
  7. *在这里可以看到@Retention和@Target这样的元注解,用来声明注解本身的行为。
  8. *@Retention用来声明注解的保留策略,有CLASS、RUNTIME和SOURCE这三种,
  9. *分别表示注解保存在类文件、JVM运行时刻和源代码中。
  10. *只有当声明为RUNTIME的时候,才能够在运行时刻通过反射API来获取到注解的信息。
  11. *@Target用来声明注解可以被添加在哪些类型的元素上,如类型、方法和域等。
  12.  *就可以定义一个注解了,它将自动继承Annotation
  13. */
  14. public@interfaceTestA{
  15. //这里定义了一个空的注解,它能干什么呢。我也不知道,但他能用。
  16. }

在下面这个程序中使用它:

  1. package com.tmser.annotation;
  2.  
  3. import java.util.HashMap;
  4. import java.util.Map;
  5.  
  6. /**
  7.  * 这个类专门用来测试注解使用
  8.  * @author tmser
  9.  */
  10. @TestA    //使用了类注解
  11. publicclassUserAnnotation{
  12.     
  13.     @TestA//使用了类成员注解
  14.     privateInteger age;
  15.     
  16.     @TestA//使用了构造方法注解
  17.     publicUserAnnotation(){
  18.         
  19.     }
  20.     @TestA//使用了类方法注解
  21.     publicvoid a(){
  22.         @TestA//使用了局部变量注解
  23.         Map m =newHashMap(0);
  24.     }
  25.     
  26.     publicvoid b(@TestAInteger a){//使用了方法参数注解
  27.         
  28.     }
  29. }

编译没有报错,ok,一个注解实验完成。这个注解也太简单了吧,好像什么信息也不能传递。别急下面就来一步步完善它,也该四位元注解依次开始上场了。

 

 

 

 四个元注解分别是:@Target,@Retention,@Documented,@Inherited ,再次强调下元注解是java API提供,是专门用来定义注解的注解,其作用分别如下。
   
        @Target 表示该注解用于什么地方,可能的值在枚举类 ElemenetType 中,包括: 
          ElemenetType.CONSTRUCTOR 构造器声明 
          ElemenetType.FIELD 域声明(包括 enum 实例) 

          ElemenetType.LOCAL_VARIABLE 局部变量声明

          ElemenetType.ANNOTATION_TYPE 作用于注解量声明

          ElemenetType.METHOD 方法声明

          ElemenetType.PACKAGE 包声明 
          ElemenetType.PARAMETER 参数声明 
          ElemenetType.TYPE 类,接口(包括注解类型)或enum声明 
           
     @Retention 表示在什么级别保存该注解信息。可选的参数值在枚举类型 RetentionPolicy 中,包括: 
          RetentionPolicy.SOURCE 注解将被编译器丢弃 
          RetentionPolicy.CLASS 注解在class文件中可用,但会被VM丢弃 
          RetentionPolicy.RUNTIME VM将在运行期也保留注释,因此可以通过反射机制读取注解的信息。 
           
      @Documented 将此注解包含在 javadoc 中 ,它代表着此注解会被javadoc工具提取成文档。在doc文档中的内容会因为此注解的信息内容不同而不同。相当与@see,@param 等。
       
      @Inherited 允许子类继承父类中的注解,例子中补充。

   

学习最忌好高骛远,我们就一个一个来实验。

第一个:@Target,动手在前面我们编写的注解上加上元注解。

 

  1. package com.tmser.annotation;
  2.  
  3. import java.lang.annotation.ElementType;
  4. import java.lang.annotation.Target;
  5. /*
  6. * 定义注解 Test
  7. * 首先使用ElementType.TYPE
  8. */
  9. @Target(ElementType.PACKAGE)
  10. public@interfaceTestA{
  11.  
  12. }
ctrl+ s 保存,今天电脑比较给力,我们的测试类那边立马出现了一堆错误,除了类注解。我想到这,聪明的你立刻明白了这个元注解的意义了。是不是想当然的偷起懒来了。?难道还有意外?细心的朋友应该发现了,我们的测试类少了一个属性没用,就是ElemenetType.PACKAGE。在我们的注解加上这个属性的元注解后,我们测试程序的元注解全部阵亡,不对,还有一个没加呢,好加上。package 包,想当然是加载 package 前面。即
  1. @TestApackage com.tmser.annotation;

 

什么也报错。这就搞不明白了,不加在这加哪去呢。我也不知道了,不过这是编译错误,我们的eclipse 将错误给我们指出了,就是

  Package annotations must be in file package-info.java ,e 文虽然不好,但这个简单的还是难不倒几个人的,package 注解必须定义在 package-info.java 中。package-info 又是什么东西,好了为节省你们的时间帮你百度好了,传送门。ok,到此 target 元注解就全部完成了。

 

 

第二个元注解: @Retention 参数 RetentionPolicy。有了前面的经验这个注解理解起来就简单多了,并且幸运的是这个注解还没有特殊的属性值。 简单演示下如何使用:

 

  1. package com.tmser.annotation;
  2.  
  3. import java.lang.annotation.ElementType;
  4. import java.lang.annotation.Target;
  5. /*
  6. * 定义注解 Test
  7. * 首先使用ElementType.TYPE
  8. * 运行级别定为 运行时,以便后面测试解析
  9.  */
  10. @Target(ElementType.PACKAGE)
  11.  

  12. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

  13.  
  14. public@interfaceTestA{
  15.  
  16. }

第三和第四个元注解就不再举例了。比较简单,也没有值,相信看过上面的解释也就清楚了。下面我们还是继续来深入的探讨下注解的使用。上面的例子都非常简单,注解连属性都没有。ok,下面我们就来定义一个有属性的注解,并在例子程序中获取都注解中定义的值。

开始之前将下定义属性的规则:

        @interface用来声明一个注解,其中的每一个方法实际上是声明了一个配置参数。方法的名称就是参数的名称,返回值类型就是参数的类型(返回值类型只能是基本类型、Class、String、enum)。可以通过default来声明参数的默认值。

代码:

 

  1. /*
  2. * 定义注解 Test
  3. * 为方便测试:注解目标为类 方法,属性及构造方法
  4. * 注解中含有三个元素 id ,name和 gid;
  5. * id 元素 有默认值 0
  6. */
  7. @Target({TYPE,METHOD,FIELD,CONSTRUCTOR})
  8. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  9. public@interfaceTestA{
  10. String name();
  11. int id()default0;
  12. Class<Long> gid();
  13. }

下面改下我们的测试类:

 

  1. package com.tmser.annotation;
  2.  
  3. import java.util.HashMap;
  4. import java.util.Map;
  5.  
  6. /**
  7. * 这个类专门用来测试注解使用
  8. * @author tmser
  9. */
  10.  
  11. @TestA(name="type",gid=Long.class)//类成员注解
  12. publicclassUserAnnotation{
  13. @TestA(name="param",id=1,gid=Long.class)//类成员注解
  14. privateInteger age;
  15. @TestA(name="construct",id=2,gid=Long.class)//构造方法注解
  16. publicUserAnnotation(){
  17. }
  18. @TestA(name="public method",id=3,gid=Long.class)//类方法注解
  19. publicvoid a(){
  20. Map<String,String> m =newHashMap<String,String>(0);
  21. }
  22. @TestA(name="protected method",id=4,gid=Long.class)//类方法注解
  23. protectedvoid b(){
  24. Map<String,String> m =newHashMap<String,String>(0);
  25. }
  26. @TestA(name="private method",id=5,gid=Long.class)//类方法注解
  27. privatevoid c(){
  28. Map<String,String> m =newHashMap<String,String>(0);
  29. }
  30. publicvoid b(Integer a){
  31. }
  32. }
  33.  

 

下面到了最重要的一步了,就是如何读取我们在类中定义的注解。只要读取出来了使用的话就简单了。

jdk1.5 既然增加了注解,肯定就增加了相关读取的api

java.lang.reflect包中新增了AnnotatedElement接口,JDK源码如下:

 

  1. public interface AnnotatedElement{
  2. boolean isAnnotationPresent(Class<?extendsAnnotation> annotationClass);
  3. <T extendsAnnotation> T getAnnotation(Class<T> annotationClass);
  4. Annotation[] getAnnotations();
  5. Annotation[] getDeclaredAnnotations();
  6. }

 

 

  • isAnnotationPresent:判断是否标注了指定注解
  • getAnnotation:获取指定注解,没有则返回null
  • getAnnotations:获取所有注解,包括继承自基类的,没有则返回长度为0的数组
  • getDeclaredAnnotations:获取自身显式标明的所有注解,没有则返回长度为0的数组

 

  1. package com.tmser.annotation;
  2.  
  3. import java.lang.annotation.Annotation;
  4. import java.lang.reflect.Constructor;
  5. import java.lang.reflect.Method;
  6.  
  7. publicclassParseAnnotation{
  8.  
  9. /**
  10. * 简单打印出UserAnnotation 类中所使用到的类注解
  11. * 该方法只打印了 Type 类型的注解
  12. * @throws ClassNotFoundException
  13. */
  14. publicstaticvoid parseTypeAnnotation()throwsClassNotFoundException{
  15. Class clazz =Class.forName("com.tmser.annotation.UserAnnotation");
  16. Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
  17. for(Annotation annotation : annotations){
  18. TestA testA =(TestA)annotation;
  19. System.out.println("id= \""+testA.id()+"\"; name= \""+testA.name()+"\"; gid = "+testA.gid());
  20. }
  21. }
  22. /**
  23. * 简单打印出UserAnnotation 类中所使用到的方法注解
  24. * 该方法只打印了 Method 类型的注解
  25. * @throws ClassNotFoundException
  26. */
  27. publicstaticvoid parseMethodAnnotation(){
  28. Method[] methods =UserAnnotation.class.getDeclaredMethods();
  29. for(Method method : methods){
  30. /*
  31. * 判断方法中是否有指定注解类型的注解
  32. */
  33. boolean hasAnnotation = method.isAnnotationPresent(TestA.class);
  34. if(hasAnnotation){
  35. /*
  36. * 根据注解类型返回方法的指定类型注解
  37. */
  38. TestA annotation = method.getAnnotation(TestA.class);
  39. System.out.println("method = "+ method.getName()
  40. +" ; id = "+ annotation.id()+" ; description = "
  41. + annotation.name()+"; gid= "+annotation.gid());
  42. }
  43. }
  44. }
  45. /**
  46. * 简单打印出UserAnnotation 类中所使用到的方法注解
  47. * 该方法只打印了 Method 类型的注解
  48. * @throws ClassNotFoundException
  49. */
  50. publicstaticvoid parseConstructAnnotation(){
  51. Constructor[] constructors =UserAnnotation.class.getConstructors();
  52. for(Constructor constructor : constructors){
  53. /*
  54. * 判断构造方法中是否有指定注解类型的注解
  55. */
  56. boolean hasAnnotation = constructor.isAnnotationPresent(TestA.class);
  57. if(hasAnnotation){
  58. /*
  59. * 根据注解类型返回方法的指定类型注解
  60. */
  61. TestA annotation =(TestA) constructor.getAnnotation(TestA.class);
  62. System.out.println("constructor = "+ constructor.getName()
  63. +" ; id = "+ annotation.id()+" ; description = "
  64. + annotation.name()+"; gid= "+annotation.gid());
  65. }
  66. }
  67. }
  68. publicstaticvoid main(String[] args)throwsClassNotFoundException{
  69. parseTypeAnnotation();
  70. parseMethodAnnotation();
  71. parseConstructAnnotation();
  72. }
  73. }

 

先别说话,运行:

 

  1. id="0"; name="type"; gid =class java.lang.Long
  2. method = c ; id =5; description =private method; gid=class java.lang.Long
  3. method = a ; id =3; description =public method; gid=class java.lang.Long
  4. method = b ; id =4; description =protected method; gid=class java.lang.Long
  5. constructor = com.tmser.annotation.UserAnnotation; id =2; description = construct; gid=class java.lang.Long

 

看到了吧,我们定义的注解都完整的输出了,你要使用哪个,直接拿去用就好了。

为了不让这篇文章打开太慢,我省略了类属性注解,及参数注解的解析。其实都大同小异。

另外,我也没有举使用例子。因为我认为好的教程是讲的详细的同时,还会留有扩展。如果我全部写出来,而你只是学习的话,那基本不会自己去动脑了,而是复制粘贴运行一遍完事。

   

     1. 要用好注解,必须熟悉java 的反射机制,从上面的例子可以看出,注解的解析完全依赖于反射。

     2. 不要滥用注解。平常我们编程过程很少接触和使用注解,只有做设计,且不想让设计有过多的配置时。

 疑问:

 

      即 ElementTypeANNOTATION_TYPE:注解类型,到底什么作用,我发现即使不使用这个类型,我们自定义的注解也可以用来注释其他注解(eclipse 报错,但仍可以编译,也仍可以在测试类中读取出报错的注解,使用TYPE编译器都不报错),难道只是标示注解是个元注解,知道的麻烦告知一下。

 

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