java annotation入门，使用手册，高级应用合集

为方便学习，我收集了网上cleverpig的三篇文章——java annotation入门，使用手册和高级应用。本文作者为cleverpig(作者的Blog: http://blog.matrix.org.cn/page/cleverpig)，我只是收集，^_^

Java Annotation入门
摘要：
本文针对java初学者或者annotation初次使用者全面地 说明了annotation的使用方法、定义方式、分类。初学者可以通过以上的说明制作简单的annotation程序，但是对于一些高级的 annotation应用（例如使用自定义annotation生成javabean映射xml文件）还需要进一步的研究和探讨。涉及到深入 annotation的内容，作者将在后文《Java Annotation高级应用》中谈到。

同时，annotation运行存在两种方式：运行时、编译时。上文中讨论的都是在运行时的annotation应用，但在编译时的annotation应用还没有涉及，

一、为什么使用Annotation：

在JAVA应用中，我们常遇到一些需要使用模版代码。例如，为了编写一个JAX-RPC web service，我们必须提供一对接口和实现作为模版代码。如果使用annotation对远程访问的方法代码进行修饰的话，这个模版就能够使用工具自动生成。
另 外，一些API需要使用与程序代码同时维护的附属文件。例如，JavaBeans需要一个BeanInfo Class与一个Bean同时使用/维护，而EJB则同样需要一个部署描述符。此时在程序中使用annotation来维护这些附属文件的信息将十分便利 而且减少了错误。

二、Annotation工作方式：

在5.0 版之前的Java平台已经具有了一些ad hoc annotation机制。比如，使用transient修饰符来标识一个成员变量在序列化子系统中应被忽略。而@deprecated这个 javadoc tag也是一个ad hoc annotation用来说明一个方法已过时。从Java5.0版发布以来，5.0平台提供了一个正式的annotation功能：允许开发者定义、使用 自己的annoatation类型。此功能由一个定义annotation类型的语法和一个描述annotation声明的语法，读取annotaion 的API，一个使用annotation修饰的class文件，一个annotation处理工具（apt）组成。
annotation并不直接影响代码语义，但是它能够工作的方式被看作类似程序的工具或者类库，它会反过来对正在运行的程序语义有所影响。annotation可以从源文件、class文件或者以在运行时反射的多种方式被读取。
当然annotation在某种程度上使javadoc tag更加完整。一般情况下，如果这个标记对java文档产生影响或者用于生成java文档的话，它应该作为一个javadoc tag；否则将作为一个annotation。

三、Annotation使用方法：

1。类型声明方式：
通常，应用程序并不是必须定义annotation类型，但是定义annotation类型并非难事。Annotation类型声明于一般的接口声明极为类似，区别只在于它在interface关键字前面使用“@”符号。
annotation 类型的每个方法声明定义了一个annotation类型成员，但方法声明不必有参数或者异常声明；方法返回值的类型被限制在以下的范围： primitives、String、Class、enums、annotation和前面类型的数组；方法可以有默认值。

下面是一个简单的annotation类型声明：
清单1:

    /**
     * Describes the Request-For-Enhancement(RFE) that led
     * to the presence of the annotated API element.
     */
    public @interface RequestForEnhancement {
        int    id();
        String synopsis();
        String engineer() default "[unassigned]"; 
        String date();    default "[unimplemented]"; 
    }

代码中只定义了一个annotation类型RequestForEnhancement。

2。修饰方法的annotation声明方式：
annotation 是一种修饰符，能够如其它修饰符（如public、static、final）一般使用。习惯用法是annotaions用在其它的修饰符前面。 annotations由“@+annotation类型+带有括号的成员-值列表”组成。这些成员的值必须是编译时常量（即在运行时不变）。

A：下面是一个使用了RequestForEnhancement annotation的方法声明：
清单2:

    @RequestForEnhancement(
        id       = 2868724,
        synopsis = "Enable time-travel",
        engineer = "Mr. Peabody",
        date     = "4/1/3007"
    )
    public static void travelThroughTime(Date destination) { ... }

B：当声明一个没有成员的annotation类型声明时，可使用以下方式：
清单3:

    /**
     * Indicates that the specification of the annotated API element
     * is preliminary and subject to change.
     */
    public @interface Preliminary { }

作为上面没有成员的annotation类型声明的简写方式：
清单4:

    @Preliminary public class TimeTravel { ... }

C：如果在annotations中只有唯一一个成员，则该成员应命名为value：
清单5:

    /**
     * Associates a copyright notice with the annotated API element.
     */
    public @interface Copyright {
        String value();
    }

更为方便的是对于具有唯一成员且成员名为value的annotation（如上文），在其使用时可以忽略掉成员名和赋值号（=）：
清单6:

    @Copyright("2002 Yoyodyne Propulsion Systems")
    public class OscillationOverthruster { ... }

3。一个使用实例：
结合上面所讲的，我们在这里建立一个简单的基于annotation测试框架。首先我们需要一个annotation类型来表示某个方法是一个应该被测试工具运行的测试方法。
清单7:

    import java.lang.annotation.*;

    /**
     * Indicates that the annotated method is a test method.
     * This annotation should be used only on parameterless static methods.
     */
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.METHOD)
    public @interface Test { }

值得注意的是annotaion类型声明是可以标注自己的，这样的annotation被称为“meta-annotations”。

在 上面的代码中，@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)这个meta-annotation表示了此类型的 annotation将被虚拟机保留使其能够在运行时通过反射被读取。而@Target(ElementType.METHOD)表示此类型的 annotation只能用于修饰方法声明。

下面是一个简单的程序，其中部分方法被上面的annotation所标注：
清单8:

    public class Foo {
        @Test public static void m1() { }
        public static void m2() { }
        @Test public static void m3() {
            throw new RuntimeException("Boom");
        }
        public static void m4() { }
        @Test public static void m5() { }
        public static void m6() { }
        @Test public static void m7() {
            throw new RuntimeException("Crash");
        }
        public static void m8() { }
    }

Here is the testing tool:

    import java.lang.reflect.*;

    public class RunTests {
       public static void main(String[] args) throws Exception {
          int passed = 0, failed = 0;
          for (Method m : Class.forName(args[0]).getMethods()) {
             if (m.isAnnotationPresent(Test.class)) {
                try {
                   m.invoke(null);
                   passed++;
                } catch (Throwable ex) {
                   System.out.printf("Test %s failed: %s %n", m, ex.getCause());
                   failed++;
                }
             }
          }
          System.out.printf("Passed: %d, Failed %d%n", passed, failed);
       }
    }

这 个程序从命令行参数中取出类名，并且遍历此类的所有方法，尝试调用其中被上面的测试annotation类型标注过的方法。在此过程中为了找出哪些方法被 annotation类型标注过，需要使用反射的方式执行此查询。如果在调用方法时抛出异常，此方法被认为已经失败，并打印一个失败报告。最后，打印运行 通过/失败的方法数量。
下面文字表示了如何运行这个基于annotation的测试工具：

清单9:

    $ java RunTests Foo
    Test public static void Foo.m3() failed: java.lang.RuntimeException: Boom 
    Test public static void Foo.m7() failed: java.lang.RuntimeException: Crash 
    Passed: 2, Failed 2

四、Annotation分类：

根据annotation的使用方法和用途主要分为以下几类：

1。内建Annotation——Java5.0版在java语法中经常用到的内建Annotation：
@Deprecated用于修饰已经过时的方法；
@Override用于修饰此方法覆盖了父类的方法（而非重载）；
@SuppressWarnings用于通知java编译器禁止特定的编译警告。

下面代码展示了内建Annotation类型的用法：
清单10:

package com.bjinfotech.practice.annotation;

/**
 * 演示如何使用java5内建的annotation
 * 参考资料：
 * http://java.sun.com/docs/books/tutorial/java/javaOO/annotations.html
 * http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/language/annotations.html
 * http://mindprod.com/jgloss/annotations.html
 * @author cleverpig
 *
 */
import java.util.List;

public class UsingBuiltInAnnotation {
        //食物类
        class Food{}
        //干草类
        class Hay extends Food{}
        //动物类
        class Animal{
                Food getFood(){
                        return null;
                }
                //使用Annotation声明Deprecated方法
                @Deprecated
                void deprecatedMethod(){
                }
        }
        //马类-继承动物类
        class Horse extends Animal{
                //使用Annotation声明覆盖方法
                @Override
                Hay getFood(){
                        return new Hay();
                }
                //使用Annotation声明禁止警告
                @SuppressWarnings({"deprecation","unchecked"})
                void callDeprecatedMethod(List horseGroup){
                        Animal an=new Animal();
                        an.deprecatedMethod();
                        horseGroup.add(an);
                }
        }
}

2。开发者自定义Annotation：由开发者自定义Annotation类型。
下面是一个使用annotation进行方法测试的sample：

AnnotationDefineForTestFunction类型定义如下：
清单11:

package com.bjinfotech.practice.annotation;

import java.lang.annotation.*;
/**
 * 定义annotation
 * @author cleverpig
 *
 */
//加载在VM中，在运行时进行映射
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
//限定此annotation只能标示方法
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface AnnotationDefineForTestFunction{}

测试annotation的代码如下：

清单12:

package com.bjinfotech.practice.annotation;

import java.lang.reflect.*;

/**
 * 一个实例程序应用前面定义的Annotation：AnnotationDefineForTestFunction
 * @author cleverpig
 *
 */
public class UsingAnnotation {
        @AnnotationDefineForTestFunction public static void method01(){}
        
        public static void method02(){}
        
        @AnnotationDefineForTestFunction public static void method03(){
                throw new RuntimeException("method03");
        }
        
        public static void method04(){
                throw new RuntimeException("method04");
        }
        
        public static void main(String[] argv) throws Exception{
                int passed = 0, failed = 0;
                //被检测的类名
                String className="com.bjinfotech.practice.annotation.UsingAnnotation";
                //逐个检查此类的方法，当其方法使用annotation声明时调用此方法
            for (Method m : Class.forName(className).getMethods()) {
               if (m.isAnnotationPresent(AnnotationDefineForTestFunction.class)) {
                  try {
                     m.invoke(null);
                     passed++;
                  } catch (Throwable ex) {
                     System.out.printf("测试 %s 失败: %s %n", m, ex.getCause());
                     failed++;
                  }
               }
            }
            System.out.printf("测试结果： 通过: %d, 失败： %d%n", passed, failed);
        }
}

3。使用第三方开发的Annotation类型
这也是开发人员所常常用到的一种方式。比如我们在使用Hibernate3.0时就可以利用Annotation生成数据表映射配置文件，而不必使用Xdoclet。

五、总结：

1。 前面的文字说明了annotation的使用方法、定义方式、分类。初学者可以通过以上的说明制作简单的annotation程序，但是对于一些高级的 annotation应用（例如使用自定义annotation生成javabean映射xml文件）还需要进一步的研究和探讨。

2。同时，annotation运行存在两种方式：运行时、编译时。上文中讨论的都是在运行时的annotation应用，但在编译时的annotation应用还没有涉及，因为编译时的annotation要使用annotation processing tool。

Java Annotation使用手册
前言：
在上篇文章 《Java Annotation入门》中概要性的介绍了Annotation的定义、使用，范围涵盖较广，但是深度不够。所以作者在《Java Annotation入门》后，继续整理了Annotation的概念和知识点，与喜欢research的朋友们共享。

阅读提示：文中提到的程序成员或者程序元素是一个概念，指组成程序代码的单元：如类、方法、成员变量。

一、Annotation究竟是什么？

Annotation 提供了一条与程序元素关联任何信息或者任何元数据（metadata）的途径。从某些方面看，annotation就像修饰符一样被使用，并应用于包、类 型、构造方法、方法、成员变量、参数、本地变量的声明中。这些信息被存储在annotation的“name=value”结构对中。 annotation类型是一种接口，能够通过java反射API的方式提供对其信息的访问。

annotation能被用来为某个程序元 素（类、方法、成员变量等）关联任何的信息。需要注意的是，这里存在着一个基本的潜规则：annotaion不能影响程序代码的执行，无论增加、删除 annotation，代码都始终如一的执行。另外，尽管一些annotation通过java的反射api方法在运行时被访问，而java语言解释器在 工作时忽略了这些annotation。正是由于java虚拟机忽略了annotation，导致了annotation类型在代码中是“不起作用”的； 只有通过某种配套的工具才会对annotation类型中的信息进行访问和处理。本文中将涵盖标准的annotation和meta- annotation类型，陪伴这些annotation类型的工具是java编译器（当然要以某种特殊的方式处理它们）。

由于上述原 因，annotation在使用时十分简便。一个本地变量可以被一个以NonNull命名的annotation类型所标注，来作为对这个本地变量不能被 赋予null值的断言。而我们可以编写与之配套的一个annotation代码分析工具，使用它来对具有前面变量的代码进行解析，并且尝试验证这个断言。 当然这些代码并不必自己编写。在JDK安装后，在JDK/bin目录中可以找到名为“apt”的工具，它提供了处理annotation的框架：它启动后 扫描源代码中的annotation，并调用我们定义好的annotation处理器完成我们所要完成的工作（比如验证前面例子中的断言）。说到这里， annotation的强大功能似乎可以替代XDoclet这类的工具了，随着我们的深入，大家会更加坚信这一点。
注：详细描述请参看jsr250规范：
http://www.jcp.org/aboutJava/communityprocess/pfd/jsr250/

二、Annotation的定义：

这 段文字开始介绍annotation相关技术。在此大家将看到java5.0的标准annotation类型，这种标准类型就是前文中所说的“内建”类 型，它们可以直接被javac支持。可喜的是，在java6.0beta版中的javac已经加入了对自定义annotation的支持。

1。Annotation的概念和语法：

首先，关键的概念是理解annotation是与一个程序元素相关联信息或者元数据的标注。它从不影响java程序的执行，但是对例如编译器警告或者像文档生成器等辅助工具产生影响。

下面是常用的annotation列表，我们应该注意在annotation和annotation类型之间的不同：

A.annotation：
annotation 使用了在java5.0所带来的新语法，它的行为十分类似public、final这样的修饰符。每个annotation具有一个名字和成员个数 >=0。每个annotation的成员具有被称为name=value对的名字和值（就像javabean一样），name=value装载了 annotation的信息。

B.annotation类型：
annotation 类型定义了annotation的名字、类型、成员默认值。一个annotation类型可以说是一个特殊的java接口，它的成员变量是受限制的，而声 明annotation类型时需要使用新语法。当我们通过java反射api访问annotation时，返回值将是一个实现了该annotation类 型接口的对象，通过访问这个对象我们能方便的访问到其annotation成员。后面的章节将提到在java5.0的java.lang包里包含的3个标 准annotation类型。

C.annotation成员：
annotation 的成员在annotation类型中以无参数的方法的形式被声明。其方法名和返回值定义了该成员的名字和类型。在此有一个特定的默认语法：允许声明任何 annotation成员的默认值：一个annotation可以将name=value对作为没有定义默认值的annotation成员的值，当然也可 以使用name=value对来覆盖其它成员默认值。这一点有些近似类的继承特性，父类的构造函数可以作为子类的默认构造函数，但是也可以被子类覆盖。

D.marker annotation类型：
一个没有成员定义的annotation类型被称为marker annotation。这种annotation类型仅使用自身的存在与否来为我们提供信息。如后面要说的Override。

E.meta-annotation：
meta -annotation也称为元annotation，它是被用来声明annotation类型的annotation。Java5.0提供了一些标准的 元-annotation类型。下面介绍的target、retention就是meta-annotation。

F.target：
annotation 的target是一个被标注的程序元素。target说明了annotation所修饰的对象范围：annotation可被用于packages、 types（类、接口、枚举、annotation类型）、类型成员（方法、构造方法、成员变量、枚举值）、方法参数和本地变量（如循环变量、catch 参数）。在annotation类型的声明中使用了target可更加明晰其修饰的目标。

G.retention：
annotation 的retention定义了该annotation被保留的时间长短：某些annotation仅出现在源代码中，而被编译器丢弃；而另一些却被编译在 class文件中；编译在class文件中的annotation可能会被虚拟机忽略，而另一些在class被装载时将被读取（请注意并不影响class 的执行，因为annotation与class在使用上是被分离的）。使用这个meta-annotation可以对annotation的“生命周期” 限制。

H.metadata：
由于metadata被广泛使用于各种计算机开发过程中，所以当我们在这里谈论的metadata即元数据通常指被annotation装载的信息或者annotation本身。

2。使用标准Annotation：
java5.0在java.lang包中定义了3种标准的annotation类型：

A.Override：
java.lang.Override 是一个marker annotation类型，它被用作标注方法。它说明了被标注的方法重载了父类的方法，起到了断言的作用。如果我们使用了这种annotation在一个 没有覆盖父类方法的方法时，java编译器将以一个编译错误来警示。
这个annotaton常常在我们试图覆盖父类方法而确又写错了方法名时发挥威力。

使用方法极其简单：在使用此annotation时只要在被修饰的方法前面加上@Override。
下面的代码是一个使用@Override修饰一个企图重载父类的toString方法，而又存在拼写错误的sample：
清单1：

@Override
public String toSting() {   // 注意方法名拼写错了
    return "[" + super.toString() + "]";
}

B.Deprecated：
同 样Deprecated也是一个marker annotation。当一个类型或者类型成员使用@Deprecated修饰的话，编译器将不鼓励使用这个被标注的程序元素。而且这种修饰具有一定的 “延续性”：如果我们在代码中通过继承或者覆盖的方式使用了这个过时的类型或者成员，虽然继承或者覆盖后的类型或者成员并不是被声明为 @Deprecated，但编译器仍然要报警。
值得注意，@Deprecated这个annotation类型和javadoc中的 @deprecated这个tag是有区别的：前者是java编译器识别的，而后者是被javadoc工具所识别用来生成文档（包含程序成员为什么已经过 时、它应当如何被禁止或者替代的描述）。
在java5.0，java编译器仍然象其从前版本那样寻找@deprecated这个javadoc tag，并使用它们产生警告信息。但是这种状况将在后续版本中改变，我们应在现在就开始使用@Deprecated来修饰过时的方法而不是 @deprecated javadoc tag。
清单2：

下面是一段使用@Deprecated的代码：
/**
 * 这里是javadoc的@deprecated声明.
 * @deprecated No one has players for this format any more.  Use VHS instead.
 */
@Deprecated public class Betamax { ... }

C.SuppressWarnings：
@SuppressWarnings 被用于有选择的关闭编译器对类、方法、成员变量、变量初始化的警告。在java5.0，sun提供的javac编译器为我们提供了-Xlint选项来使编 译器对合法的程序代码提出警告，此种警告从某种程度上代表了程序错误。例如当我们使用一个generic collection类而又没有提供它的类型时，编译器将提示出"unchecked warning"的警告。

通常当这种情况发生时，我们就需要查找引起警告的代码。如果它真的表示错误，我们就需要纠正它。例如如果警告信息表明我们代码中的switch语句没有覆盖所有可能的case，那么我们就应增加一个默认的case来避免这种警告。
相 仿，有时我们无法避免这种警告，例如，我们使用必须和非generic的旧代码交互的generic collection类时，我们不能避免这个unchecked warning。此时@SuppressWarning就要派上用场了，在调用的方法前增加@SuppressWarnings修饰，告诉编译器停止对此 方法的警告。
SuppressWarning不是一个marker annotation。它有一个类型为String[]的成员，这个成员的值为被禁止的警告名。对于javac编译器来讲，被-Xlint选项有效的警告 名也同样对@SuppressWarings有效，同时编译器忽略掉无法识别的警告名。

annotation语法允许在annotation名后跟括号，括号中是使用逗号分割的name=value对用于为annotation的成员赋值：
清单3：

@SuppressWarnings(value={"unchecked","fallthrough"})
public void lintTrap() { /* sloppy method body omitted */ }

在这个例子中SuppressWarnings annotation类型只定义了一个单一的成员，所以只有一个简单的value={...}作为name=value对。又由于成员值是一个数组，故使用大括号来声明数组值。

注意：我们可以在下面的情况中缩写annotation：当annotation只有单一成员，并成员命名为"value="。这时可以省去"value="。比如将上面的SuppressWarnings annotation进行缩写：
清单4：

@SuppressWarnings({"unchecked","fallthrough"})

如果SuppressWarnings所声明的被禁止警告个数为一个时，可以省去大括号：

@SuppressWarnings("unchecked")

3。Annotation语法：

在上一个章节中，我们看到书写marker annotation和单一成员annotation的语法。下面本人来介绍一下完整的语法：

annotation 由“@+annotation类型名称+(..逗号分割的name-value对...)”组成。其中成员可以按照任何的顺序。如果annotation 类型定义了某个成员的默认值，则这个成员可以被省略。成员值必须为编译时常量、内嵌的annotation或者数组。

下面我们将定义一个 annotation类型名为Reviews，它有一个由@Review annotation数组构成的成员。这个@Review annotation类型有三个成员："reviewer"是一个字符串，"comment" 是一个具有默认值的可选的字符串，"grade"是一个Review.Grade枚举类型值。
清单5：

@Reviews({  // Single-value annotation, so "value=" is omitted here
    @Review(grade=Review.Grade.EXCELLENT,
            reviewer="df"),
    @Review(grade=Review.Grade.UNSATISFACTORY,
            reviewer="eg",
            comment="This method needs an @Override annotation")
})

annotation语法的另一个重要规则是没有程序成员可以有多于一个的同一annotation实例。例如在一个类中简单的放置多个@Review annotation。这也是在上面代码中定义@Reviews annotation类型数组的原因。

4。Annotation成员类型和值：

annotation成员必须是非空的编译时常量表达式。可用的成员类型为：primitive类型、, String, Class, enumerated类型, annotation类型, 和前面类型的数组。

下面我们定义了一个名为UncheckedExceptions 的annotation类型，它的成员是一个扩展了RuntimeException类的类数组。
清单6：

@UncheckedExceptions({
    IllegalArgumentException.class, StringIndexOutOfBoundsException.class
})

5。Annotation的目标：

annotation通常被放在类型定义和成员定义的前面。然而它也出现在package、方法参数、本地变量的前面。下面，我们来讨论一下这些不大常用的写法：

package annotation出现在package声明的前面。
下面的例子package-info.java中不包含任何的公共类型定义，却包含一个可选的javadoc注释。
清单7：

/**
 * This package holds my custom annotation types.
 */
@com.davidflanagan.annotations.Author("David Flanagan")
package com.davidflanagan.annotations;

当package -info.java文件被编译时，它将产生名为包含annotation（特殊的接口）声明的package-info.class的类。这个接口没有 成员，它的名字package-info不是一个合法的java标识，所以它不能用在java源代码中。这个接口的存在只是简单的被看作一个为 package annotation准备的占位符。

用于修饰方法参数、catch参数、本地变量的annotation只是简单的出现 在这些程序成员的修饰符位置。java类文件格式没有为本地变量或者catch参数存储annotation作准备，所以这些annotation总是保 留在源代码级别（source retention）；方法参数annotation能够保存在类文件中，也可以在保留到运行时。

最后，请注意，枚举类型定义中不允许任何的修饰符修饰其枚举值。

6。Annotation和默认值：
在Annotation 中，没有默认值的成员必须有一个成员值。而如何理解默认值是如何被处理就是一个很重要的细节：annotation类型所定义的成员默认值被存储在 class文件中，不被编译到annotation里面。如果我们修改一个annotation类型使其成员的默认值发生了改变，这个改变对于所有此类型 的annotation中没有明确提供成员值的成员产生影响（即修改了该成员的成员值）。即使在annotation类型使其成员的默认值被改变后 annotation从没被重新编译过，该类型的annotation(改变前已经被编译的)也受到影响。

三、Annotation工作原理：

Annotation与反射
在java5.0 中Java.lang.reflect提供的反射API被扩充了读取运行时annotation的能力。让我们回顾一下前面所讲的：一个 annotation类型被定义为runtime retention后，它才是在运行时可见，当class文件被装载时被保存在class文件中的annotation才会被虚拟机读取。那么 reflect是如何帮助我们访问class中的annotation呢？

下文将在java.lang.reflect用于 annotation的新特性，其中java.lang.reflect.AnnotatedElement是重要的接口，它代表了提供查询 annotation能力的程序成员。这个接口被java.lang.Package、java.lang.Class实现，并间接地被Method类、 Constructor类、java.lang.reflect的Field类实现。而annotation中的方法参数可以通过Method类、 Constructor类的getParameterAnnotations()方法获得。

下面的代码使用了AnnotatedElement类的isAnnotationPresent()方法判断某个方法是否具有@Unstable annotation，从而断言此方法是否稳定：
清单8：

import java.lang.reflect.*;

Class c = WhizzBangClass.class;                           
Method m = c.getMethod("whizzy", int.class, int.class);  
boolean unstable = m.isAnnotationPresent(Unstable.class);

isAnnotationPresent ()方法对于检查marker annotation是十分有用的，因为marker annotation没有成员变量，所以我们只要知道class的方法是否使用了annotation修饰就可以了。而当处理具有成员的 annotation时，我们通过使用getAnnotation()方法来获得annotation的成员信息（成员名称、成员值）。这里我们看到了一 套优美的java annotation系统：如果annotation存在，那么实现了相应的annotation类型接口的对象将被getAnnotation()方法 返回，接着调用定义在annotation类型中的成员方法可以方便地获得任何成员值。

回想一下，前面介绍的@Reviews annotation，如果这个annotation类型被声明为runtime retention的话，我们通过下面的代码来访问@Reviews annotation的成员值：
清单9：

AnnotatedElement target = WhizzBangClass.class; //获得被查询的AnnotatedElement
// 查询AnnotatedElement的@Reviews annotation信息
Reviews annotation = target.getAnnotation(Reviews.class);
// 因为@Reviews annotation类型的成员为@Review annotation类型的数组，
// 所以下面声明了Review[] reviews保存@Reviews annotation类型的value成员值。
Review[] reviews = annotation.value();
// 查询每个@Review annotation的成员信息
for(Review r : reviews) {
    Review.Grade grade = r.grade();
    String reviewer = r.reviewer();
    String comment = r.comment();
    System.out.printf("%s assigned a grade of %s and comment '%s'%n",
                      reviewer, grade, comment);
}

四、如何自定义Annotation？

1．详解annotation与接口的异同：
因为annotation类型是一个非凡的接口，所以两者之间存在着某些差异：

A.Annotation类型使用关键字@interface而不是interface。
这个关键字声明隐含了一个信息：它是继承了java.lang.annotation.Annotation接口，并非声明了一个interface。

B.Annotation类型、方法定义是独特的、受限制的。
Annotation 类型的方法必须声明为无参数、无异常抛出的。这些方法定义了annotation的成员：方法名成为了成员名，而方法返回值成为了成员的类型。而方法返回 值类型必须为primitive类型、Class类型、枚举类型、annotation类型或者由前面类型之一作为元素的一维数组。方法的后面可以使用 default和一个默认数值来声明成员的默认值，null不能作为成员默认值，这与我们在非annotation类型中定义方法有很大不同。
Annotation类型和它的方法不能使用annotation类型的参数、成员不能是generic。只有返回值类型是Class的方法可以在annotation类型中使用generic，因为此方法能够用类转换将各种类型转换为Class。

C.Annotation类型又与接口有着近似之处。
它们可以定义常量、静态成员类型（比如枚举类型定义）。Annotation类型也可以如接口一般被实现或者继承。

2．实例：
下面，我们将看到如何定义annotation类型的example。它展示了annotation类型声明以及@interface与interface之间的不同：
清单10：

package com.davidflanagan.annotations;
import java.lang.annotation.*;

/**
 * 使用annotation来描述那些被标注的成员是不稳定的，需要更改
*/
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Unstable {}

下面的另一个example只定义了一个成员。并通过将这个成员命名为value，使我们可以方便的使用这种annotation的快捷声明方式：
清单11：

/**
 * 使用Author这个annotation定义在程序中指出代码的作者
 */
public @interface Author {
    /** 返回作者名 */
    String value();
}

以 下的example更加复杂。Reviews annotation类型只有一个成员，但是这个成员的类型是复杂的：由Review annotation组成的数组。Review annotation类型有3个成员：枚举类型成员grade、表示Review名称的字符串类型成员Reviewer、具有默认值的字符串类型成员 Comment。
清单12：

import java.lang.annotation.*;
        
/**
 * Reviews annotation类型只有一个成员，
 * 但是这个成员的类型是复杂的：由Review annotation组成的数组
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Reviews {
    Review[] value();
}

/**
* Review annotation类型有3个成员： 
* 枚举类型成员grade、
  * 表示Review名称的字符串类型成员Reviewer、
  * 具有默认值的字符串类型成员Comment。
 */
public @interface Review {
    // 内嵌的枚举类型
    public static enum Grade { EXCELLENT, SATISFACTORY, UNSATISFACTORY };

    // 下面的方法定义了annotation的成员
    Grade grade();                
    String reviewer();          
    String comment() default "";  
}

最 后，我们来定义一个annotation方法用于罗列出类运行中所有的unchecked异常（上文已经提到这种情况不一定是错误）。这个 annotation类型将一个数组作为了唯一的成员。数组中的每个元素都是异常类。为了加强对未检查的异常（此类异常都是在运行时抛出）进行报告，我们 可以在代码中对异常的类型进行限制：
清单13：

public @interface UncheckedExceptions {
    Class[] value();
}

五、Meta-Annotation

Annotation 类型可以被它们自己所标注。Java5.0定义了4个标准的meta-annotation类型，它们被用来提供对其它annotation类型作说明。 这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到。如果需要更详细的信息可以参考jdk5.0手册。

1．再谈Target
作 为meta-annotation类型的Target,它描述了annotation所修饰的程序成员的类型。当一个annotation类型没有 Target时，它将被作为普通的annotation看待。当将它修饰一个特定的程序成员时，它将发挥其应用的作用，例如：Override用于修饰方 法时，增加了@Target这个meta-annotation就使编译器对annotation作检查，从而去掉修饰错误类型的Override。

Target meta-annotation类型有唯一的value作为成员。这个成员的类型是java.lang.annotation.ElementType[]类型的，ElementType类型是可以被标注的程序成员的枚举类型。

2．Retention的用法
我 们在文章的开头曾经提到过Retention，但是没有详细讲解。Retention描述了annotation是否被编译器丢弃或者保留在class文 件；如果保留在class文件中，是否在class文件被装载时被虚拟机读取。默认情况下，annotation被保存在class文件中，但在运行时并 不能被反射访问。Retention具有三个取值：source、class、runtime，这些取值来自 java.lang.annotation.RetentionPolicy的枚举类型值。

Retention meta-annotation类型有唯一的value作为成员，它的取值来自java.lang.annotation.RetentionPolicy的枚举类型值。

3．Documented
Documented是一个meta-annotation类型，用于描述其它类型的annotation应该被作为被标注的程序成员的公共API，因此可以被例如javadoc此类的工具文档化。

Documented是一个marker annotation，没有成员。

4．Inherited
@Inherited meta-annotation也是一个marker annotation，它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。

值 得思考的是，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。

六、总结：

本文几乎 覆盖了所有的Annotation的概念和知识点，从annotation的定义、语法到工作原理、如何自定义annotation，直至meta- annotation。其中也具有一些配套的代码片断可参考，虽然不是很多，但是可谓言简意赅、着其重点，本人认为用好annotation的关键还在于 使用。希望本手册能够帮助大家用好annotation，这也是本人的最大快乐。
Java Annotation高级应用
前言：
前不久在matrix上先后发表了 《java annotation 入门》、 《java annotation 手册》两 篇文章，比较全面的对java annotation的语法、原理、使用三方面进行了阐述。由于《入门》中的简单例程虽然简单明了的说明了annotation用法，但给大家的感觉可能 是意犹未见，所以在此行文《java annotation高级应用》，具体实例化解释annotation和annotation processing tool（APT）的使用。望能对各位的有所帮助。

一、摘要：
《java annotation高级应用》具体实例化解释annotation和annotation processing tool（APT）的使用。望能对各位的有所帮助。本文列举了用于演示annotation的BRFW演示框架、演示APT的apt代码实例，并对其进行 较为深度的分析，希望大家多多提意见。

二、annotation实例分析
1．BRFW（Beaninfo Runtime FrameWork）定义：
本人编写的一个annotation功能演示框架。顾名思义，BRFW就是在运行时取得bean信息的框架。

2．BRFW的功能：
A．源代码级annotation：在bean的源代码中使用annotation定义bean的信息；
B．运行时获取bean数据：在运行时分析bean class中的annotation，并将当前bean class中field信息取出，功能类似xdoclet；
C．运行时bean数据的xml绑定：将获得的bean数据构造为xml文件格式展现。熟悉j2ee的朋友知道，这个功能类似jaxb。

3．BRFW框架：
BRFW主要包含以下几个类：
A．Persistent类：定义了用于修饰类的固有类型成员变量的annotation。
B．Exportable类：定义了用于修饰Class的类型的annotation。
C．ExportToXml类：核心类，用于完成BRFW的主要功能：将具有Exportable Annotation的bean对象转换为xml格式文本。
D．AddressForTest类：被A和B修饰过的用于测试目的的地址bean类。其中包含了地址定义所必需的信息：国家、省级、城市、街道、门牌等。
E．AddressListForTest类： 被A和B修饰过的友人通讯录bean类。其中包含了通讯录所必备的信息：友人姓名、年龄、电话、住址（成员为AddressForTest类型的 ArrayList）、备注。需要说明的是电话这个bean成员变量是由字符串类型组成的ArrayList类型。由于朋友的住址可能不唯一，故这里的住 址为由AddressForTest类型组成的ArrayList。
从上面的列表中，可以发现A、B用于修饰bean类和其类成员；C主要用于取出bean类的数据并将其作xml绑定，代码中使用了E作为测试类；E中可能包含着多个D。
在了解了这个简单框架后，我们来看一下BRFW的代码吧！

4．BRFW源代码分析：
A．Persistent类：
清单1：

package com.bjinfotech.practice.annotation.runtimeframework;

import java.lang.annotation.*;

/**
 * 用于修饰类的固有类型成员变量的annotation
 * @author cleverpig
 *
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.FIELD)
public @interface Persistent { 
        String value() default "";
}

B．Exportable类：
清单2：

package com.bjinfotech.practice.annotation.runtimeframework;

import java.lang.annotation.*;

/**
 * 用于修饰类的类型的annotation
 * @author cleverpig
 *
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface Exportable {
        //名称
        String name() default "";
        //描述
        String description() default "";
        //省略name和description后，用来保存name值
        String value() default "";
        
}

C．AddressForTest类：
清单3：

package com.bjinfotech.practice.annotation.runtimeframework;

/**
 * 用于测试的地址类
 * @author cleverpig
 *
 */
@Exportable("address")
public class AddressForTest {
        //国家
        @Persistent
        private String country=null;
        
        //省级
        @Persistent
        private String province=null;
        
        //城市
        @Persistent
        private String city=null;
        
        //街道
        @Persistent
        private String street=null;

        //门牌
        @Persistent
        private String doorplate=null;
        
        public AddressForTest(String country,String province,
                        String city,String street,String doorplate){
                this.country=country;
                this.province=province;
                this.city=city;
                this.street=street;
                this.doorplate=doorplate;
        }
        
}

D．AddressListForTest类：
清单4：

package com.bjinfotech.practice.annotation.runtimeframework;

import java.util.*;

/**
 * 友人通讯录
 * 包含：姓名、年龄、电话、住址（多个）、备注
 * @author cleverpig
 *
 */
@Exportable(name="addresslist",description="address list")
public class AddressListForTest {
        //友人姓名
        @Persistent
        private String friendName=null;
        
        //友人年龄
        @Persistent
        private int age=0;
        
        //友人电话
        @Persistent
        private ArrayList telephone=null;
        
        //友人住址：家庭、单位
        @Persistent
        private ArrayList AddressForText=null;
        
        //备注
        @Persistent
        private String note=null;
        
        public AddressListForTest(String name,int age,
                        ArrayList telephoneList, 
                        ArrayList addressList,
                        String note){
                this.friendName=name;
                this.age=age;
                this.telephone=new ArrayList(telephoneList);
                this.AddressForText=new ArrayList(addressList);
                this.note=note;
                
        }
}

E．ExportToXml类：
清单5：

package com.bjinfotech.practice.annotation.runtimeframework;

import java.lang.reflect.Field;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.ArrayList;

/**
 * 将具有Exportable Annotation的对象转换为xml格式文本 
 * @author cleverpig
 *
 */
public class ExportToXml {
        /**
         * 返回对象的成员变量的值（字符串类型）
         * @param field 对象的成员变量
         * @param fieldTypeClass 对象的类型
         * @param obj 对象
         * @return 对象的成员变量的值（字符串类型）
         */
        private String getFieldValue(Field field,Class fieldTypeClass,Object obj){
                String value=null;
                
                try{
                        if (fieldTypeClass==String.class){
                                value=(String)field.get(obj);
                        }
                        else if (fieldTypeClass==int.class){
                                value=Integer.toString(field.getInt(obj));
                        }
                        else if (fieldTypeClass==long.class){
                                value=Long.toString(field.getLong(obj));
                        }
                        else if (fieldTypeClass==short.class){
                                value=Short.toString(field.getShort(obj));
                        }
                        else if (fieldTypeClass==float.class){
                                value=Float.toString(field.getFloat(obj));
                        }
                        else if (fieldTypeClass==double.class){
                                value=Double.toString(field.getDouble(obj));
                        }
                        else if (fieldTypeClass==byte.class){
                                value=Byte.toString(field.getByte(obj));
                        }
                        else if (fieldTypeClass==char.class){
                                value=Character.toString(field.getChar(obj));
                        }
                        else if (fieldTypeClass==boolean.class){
                                value=Boolean.toString(field.getBoolean(obj));
                        }
                }
                catch(Exception ex){
                        ex.printStackTrace();
                        value=null;
                }
                return value;
        }
        
        /**
         * 输出对象的字段，当对象的字段为Collection或者Map类型时，要调用exportObject方法继续处理
         * @param obj 被处理的对象
         * @throws Exception
         */
        public void exportFields(Object obj) throws Exception{
                Exportable exportable=obj.getClass().getAnnotation(Exportable.class);        
                if (exportable!=null){
                        if (exportable.value().length()>0){
//                                System.out.println("Class annotation Name:"+exportable.value());
                        }
                        else{
//                                System.out.println("Class annotation Name:"+exportable.name());
                        }
                }
                else{
//                        System.out.println(obj.getClass()+"类不是使用Exportable标注过的");
                }
                
                //取出对象的成员变量
                Field[] fields=obj.getClass().getDeclaredFields();
                
                for(Field field:fields){
                        //获得成员变量的标注
                        Persistent fieldAnnotation=field.getAnnotation(Persistent.class);
                        if (fieldAnnotation==null){
                                continue;
                        }
                        //重要:避免java虚拟机检查对私有成员的访问权限
                        field.setAccessible(true);
                        Class typeClass=field.getType();
                        String name=field.getName();
                        String value=getFieldValue(field,typeClass,obj);
                        
                        //如果获得成员变量的值，则输出
                        if (value!=null){
                                System.out.println(getIndent()+"<"+name+">/n"
                                                +getIndent()+"/t"+value+"/n"+getIndent()+"");
                        }
                        //处理成员变量中类型为Collection或Map
                        else if ((field.get(obj) instanceof Collection)||
                                        (field.get(obj) instanceof Map)){
                                exportObject(field.get(obj));
                        }
                        else{
                                exportObject(field.get(obj));
                        }
                        
                }
        }
        
        //缩进深度
        int levelDepth=0;
        //防止循环引用的检查者，循环引用现象如：a包含b，而b又包含a
        Collection