[Java开发之路]（15）注解

SunnyYoona

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1. 简介

注解（也被称为元数据），为我们在代码中添加信息提供了一种形式化的方法。注解在一定程度上是把元数据与源代码文件结合在一起，而不是保存在外部文档中这一大趋势之下所催生的。

它可以提供用来完整的描述程序所需的信息，而这些信息是无法使用Java来表达的。因此，注解使得我们能够以将编译器来测试和验证的格式，存储有关程序的额外信息。注解可以用来生成描述符文件，甚至是新的类定义。通过使用注解，我们可以将这些元数据保存在Java源代码中，并利用Annotation API为自己的注解构造处理工具。

注解可以生成更加干净易读的代码以及编译器类型检查等等。

注解（annotation）实在实际的源代码级别保存所有的信息，而不是某种注释性文字（comment），这使得代码更加简洁，便于维护。

2. 注解分类

按照运行机制分类	描述
源码注解	注解只在源码中存在，编译成.class文件就不存在了
编译时注解	注解只在源码和.class文件中都存在（例如：@override）
运行时注解	在运行阶段还起作用，甚至影响运行逻辑的注解（例如：@Autowired）

3. 内置注解：

（1）@override

表示当前的方法定义将覆盖超类中的方法。如果你不小心拼写错误，或者方法签名对不上被覆盖的方法，编译器就会发出错误提示。

（2）@Deprecated

如果程序员使用了注解为它的元素，那么编译器会发出警告信息。

（3）@SuppressWarnings

关闭不当的编译器警告信息（在java SE5 之前，也可以使用这个注解，不过被忽略不起作用）

4. 基本语法

4.1 定义注解

可以看到注解的定义很像接口的定义。事实上，与其他任何Java接口一样，注解也会被编译成class文件。


package com.qunar.annotation;

import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Inherited;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

public class Annotation {
	// 定义Description注解
	@Target(ElementType.METHOD)
	@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
	@Inherited
	@Documented
	// 使用@interface 关键字定义注解
	public @interface Description{
		// 成员以无参无异常方式声明
		String desc();
		String author();
		// 可以使用default关键字为成员指定一个默认值
		int age() default 18;
	}
}

除了@符号以外，@Description的定义很像一个接口。定义注解的时候会需要一些元注解，如@Target和@Retention。@Target用来定义你的注解将用于什么地方（是一个方法上还是一个类上），@Retention用来定义该注解在哪一个级别上可用（在源代码上或者是类文件上或者是运行时），具体下面讲解。

4.2 注解元素

注解@Description中包含int元素age,以及String元素desc和author。注解元素可以使用的类型如下：

所有基本数据类型（int，float，boolean等）
String
Class
enum
Annotation
以上类型的数组

如果你使用了其他类型，那么编译器就会报错。注意，也不允许使用任何包装类型，不过由于自动打包的存在，这算不上什么限制。注解也可以作为元素的类型，也就是注解可以嵌套。

4.3 默认值限制

编译器对元素的默认值有些过分的挑剔。

首先，元素不能有不确定的值，也就是说元素必须要么有默认值，要么使用注解时提供元素的值。

其次，对于非基本类型的元素，无论是在源代码中声明时，或者是在注解接口中定义默认值时，都不能以null作为其值。为了这个约束，我们只能自己定义一些特殊的值，例如空字符串或者负数，来表示某个元素不存在。

4.4 元注解

元注解只负责注解其他的注解。

元注解	参数	描述
@Taget	CONSTRUCTOR	构造器的声明	表示注解可以用于什么地方
FIELD	域声明
METHOD	方法声明
PACKAGE	包声明
PARAMETER	参数声明
TYPE	类，接口或enum声明
LOCAL_VARIABLE	局部变量声明
@Retention	SOURCE	注解只在源码中存在，编译成.class文件就不存在了	表示需要在什么级别保存该注解信息
CLASS	注解只会在.class文件存在，会被VM丢弃
RUNTIME	VM将在运行期也保留注解，因此可以通过反射机制读取注解的信息
@Document			将此注解包含在Javadoc中
@Inherited			允许子类继承父类中的注解

4.5 使用注解

语法：@<注解名称>(<成员名1> = <成员值1>，<成员名2> = <成员值2>，...)


package com.qunar.annotation;

import com.qunar.annotation.Annotation.Description;

public class Student {
	private String name;
	
	@Description(desc = "set name for student object" , author = "sjf0115")
	public String getName() {
		return name;
	}
	
	@Description(desc = "get name from student object" , author = "sjf0115", time = "2016-01-11")
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}

5. 解析注解

通过反射机制获取类，函数或者成员上的运行时注解信息，从而实现动态控制程序运行的逻辑。


package com.qunar.annotation;

import java.lang.reflect.Method;

import com.qunar.annotation.Annotation.Description;

public class ParseAnnotation {
	public static void main(String[] args){
		Class<?> class1 = null;
		try {
			// 使用类加载器加载类
			class1 = Class.forName("com.qunar.annotation.Student");
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		// 判断Student类上是否有Description注解
		boolean isExits = class1.isAnnotationPresent(Description.class);
		if(isExits){
			// 注解实例
			Description desc = class1.getAnnotation(Description.class);
			System.out.println("注解：" + desc.toString());
		}//if
		
		// 获取Student类上的所有方法
		Method[] methods = class1.getMethods();
		// 遍历所有方法
		for (Method method : methods) {
			// 判断方法上是否有Description注解
			isExits = method.isAnnotationPresent(Description.class);
			if(isExits){
				Description description = method.getAnnotation(Description.class);
				System.out.println("方法注解：" + description.toString());
			}//if
		}//for
	}
}

运行结果：

方法注解：@com.qunar.annotation.Annotation$Description(time=2016-01-12,desc=setnameforstudentobject,author=sjf0115)

方法注解：@com.qunar.annotation.Annotation$Description(time=2016-01-11,desc=getnamefromstudentobject,author=sjf0115)


package com.qunar.annotation;

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Method;

import com.qunar.annotation.Annotation.Description;

public class ParseAnnotation {
	public static void main(String[] args){
		Class<?> class1 = null;
		try {
			// 使用类加载器加载类
			class1 = Class.forName("com.qunar.annotation.Student");
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		// 判断Student类上是否有Description注解
		boolean isExits = class1.isAnnotationPresent(Description.class);
		if(isExits){
			// 注解实例
			Description desc = class1.getAnnotation(Description.class);
			System.out.println("注解：" + desc.toString());
		}//if
		
		// 获取Student类上的所有方法
		Method[] methods = class1.getMethods();
		// 遍历所有方法
		for (Method method : methods) {
			// 方法上获取所有的注解
			Annotation[] annotations = method.getAnnotations();
			for (Annotation annotation : annotations) {
				if(annotation instanceof Description){
					System.out.println("Description注解：" + annotation.toString());
				}//if
			}//for
		}//for
	}
}

这两个程序都用到了反射的方法：getMethods()和getAnnotation()，它们都属于AnnotatedElement接口（Class,Method与Field等类都实现了该接口）。getAnnotation()方法返回指定类型的注解对象，在这里就是Description。如果被注解的方法上没有该类型的注解，则返回null值。