一篇文章，全面掌握Java自定义注解（Annontation）

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注解简介

注解（Annontation），Java5引入的新特性，位于java.lang.annotation包中。提供了一种安全的类似注释的机制，用来将任何的信息或元数据（metadata）与程序元素（类、方法、成员变量等）进行关联。是一种说明、配置、描述性的信息，与具体业务无关，也不会影响正常的业务逻辑。但我们可以用反射机制来进行校验、赋值等操作。

常见的注解：@Override，@author，@param，@Deprecated,@SuppressWarnings。

注解的常见用途：

• 生成文档的注解，如@author，@param。
• 跟踪代码依赖性，实现替代配置文件功能，如spring mvc的注解。
• 编译时进行格式检查，如@override。
• 编译时进行代码生成补全，如lombok插件的@Data。

注解基础知识

注解的定义

• 注解的定义通过@interface表示，所有的注解会自动继承java.lang.Annotation接口,且不能再继承别的类或是接口。
• 注解的成员参数只能用public或默认(default) 访问权修饰来进行修饰。
• 成员参数只能使用八种基本类型（byte、short、char、int、long、float、double、boolean）和String、Enum、Class、annotations等数据类型，及其数组。
• 获取类方法和字段的注解信息，只能通过Java的反射技术来获取 Annotation 对象。
• 注解可以没有定义成员，只做标识。

元注解

元注解是专门用来注解其他注解的注解，听起来有些绕口，实际上就是专门为自定义注解提供的注解。java.lang.annotation提供了四种元注解：

• @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
• @Repeatable - 是否可重复注解，jdk1.8引入

注解的生命周期

通过@Retention定义注解的生命周期，格式如下：

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)

其中RetentionPolicy的不同策略对应的生命周期如下：

• RetentionPolicy.SOURCE : 仅存在于源代码中，编译阶段会被丢弃，不会包含于class字节码文件中。@Override, @SuppressWarnings都属于这类注解。
• RetentionPolicy.CLASS : 默认策略，在class字节码文件中存在，在类加载的时被丢弃，运行时无法获取到。
• RetentionPolicy.RUNTIME : 始终不会丢弃，可以使用反射获得该注解的信息。自定义的注解最常用的使用方式。

注解的作用目标

通过@Target定义注解作用的目标，比如作用于类、属性、或方法等，默认可用于任何地方。格式如下：

@Target(ElementType.TYPE)

对应ElementType参数值适用范围如下：

• ElementType.TYPE: 类、接口、注解、enum
• ElementType.CONSTRUCTOR: 构造函数
• ElementType.FIELD: 成员变量、对象、属性、枚举的常量
• ElementType.LOCAL_VARIABLE: 局部变量
• ElementType.METHOD: 方法
• ElementType.PACKAGE: 包
• ElementType.PARAMETER: 参数
• ElementType.ANNOTATION_TYPE): 注解
• ElementType.TYPE_PARAMETER：类型参数，表示这个注解可以用在 Type的声明式前,jdk1.8引入。
• ElementType.TYPE_USE：类型的注解，表示这个注解可以用在所有使用Type的地方（如：泛型，类型转换等），jdk1.8引入。

Documented

@Documented，表示是否将此注解的相关信息添加到javadoc文档中。

Inherited

@Inherited，定义该注解和子类的关系，使用此注解声明出来的自定义注解，在使用在类上面时，子类会自动继承此注解，否则，子类不会继承此注解。注意，使用Inherited声明出来的注解，只有在类上使用时才会有效，对方法，属性等其他无效。

实例

下面通过一个实例来演示注解的使用：通过注解进行赋值和通过注解进行校验。

自定义注解

这里定义两个注解，一个用来赋值，一个用来校验。

/**
 * 性别赋值
 * @author zzs
 */
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.FIELD,ElementType.METHOD})
@Inherited
public @interface InitSex {

	/**
	 * sex enum
	 * @author zzs
	 */
	enum SEX_TYPE {MAN, WOMAN}

	SEX_TYPE sex() default SEX_TYPE.MAN;
}

/**
 * 年龄校验
 * @author zzs
 */
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.FIELD,ElementType.METHOD})
@Inherited
public @interface ValidateAge {

	/**
	 * 最小值
	 */
	int min() default 18;

	/**
	 * 最大值
	 */
	int max() default 99;

	/**
	 * 默认值
	 */
	int value() default 20;
}

定义数据模型

这里用User类来表示具体待处理的数据对象。

/**
 * user
 *
 * @author zzs
 */
public class User {

	private String username;

	@ValidateAge(min = 20, max = 35, value = 22)
	private int age;

	@InitSex(sex = InitSex.SEX_TYPE.MAN)
	private String sex;

    // 省略getter/setter方法
}

测试调用

具体测试调用的过程，参考代码中的注解，其中initUser方法来演示通过反射给属性赋值，checkUser方法通过反射拿到当前属性的值进行对比校验。

import java.lang.reflect.Field;

/**
 * @author zzs
 */
public class TestInitParam {

	public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException {

		User user = new User();
		initUser(user);

		// 年龄为0，校验为通过情况
		boolean checkResult = checkUser(user);
		printResult(checkResult);

		// 重新设置年龄，校验通过情况
		user.setAge(22);
		checkResult = checkUser(user);
		printResult(checkResult);
	}

	static void initUser(User user) throws IllegalAccessException {

		// 获取User类中所有的属性(getFields无法获得private属性)
		Field[] fields = User.class.getDeclaredFields();

		// 遍历所有属性
		for (Field field : fields) {
			// 如果属性上有此注解，则进行赋值操作
			if (field.isAnnotationPresent(InitSex.class)) {
				InitSex init = field.getAnnotation(InitSex.class);
				field.setAccessible(true);
				// 设置属性的性别值
				field.set(user, init.sex().toString());
				System.out.println("完成属性值的修改，修改值为:" + init.sex().toString());
			}
		}
	}

	static boolean checkUser(User user) throws IllegalAccessException {

		// 获取User类中所有的属性(getFields无法获得private属性)
		Field[] fields = User.class.getDeclaredFields();

		boolean result = true;
		// 遍历所有属性
		for (Field field : fields) {
			// 如果属性上有此注解，则进行赋值操作
			if (field.isAnnotationPresent(ValidateAge.class)) {
				ValidateAge validateAge = field.getAnnotation(ValidateAge.class);
				field.setAccessible(true);
				int age = (int) field.get(user);
				if (age < validateAge.min() || age > validateAge.max()) {
					result = false;
					System.out.println("年龄值不符合条件");
				}
			}
		}

		return result;
	}

	static void printResult(boolean checkResult) {
		if (checkResult) {
			System.out.println("校验通过");
		} else {
			System.out.println("校验未通过");
		}
	}
}

打印日志：

完成属性值的修改，修改值为:MAN
年龄值不符合条件
校验未通过
校验通过

其他实战相关

在具体项目实战中更多的使用拦截器或切面来进行处理，结合具体的场景进行相应的发挥，这里不再赘述。

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