Java注解与普通修饰符(public、static、void等)的使用方式并没有多大区别,下面的例子是常见的注解:
public class AnnotationDemo {
//@Test注解修饰方法A
@Test
public static void A(){
System.out.println("Test.....");
}
//一个方法上可以拥有多个不同的注解
@Deprecated
@SuppressWarnings("uncheck")
public static void B(){
}
}
通过在方法上使用@Test注解后,在运行该方法时,测试框架会自动识别该方法并单独调用,@Test实际上是一种标记注解,起标记作用,运行时告诉测试框架该方法为测试方法。而对于@Deprecated和@SuppressWarnings(“uncheck”),则是Java本身内置的注解,在代码中,可以经常看见它们,但这并不是一件好事,毕竟当方法或是类上面有@Deprecated注解时,说明该方法或是类都已经过期不建议再用,@SuppressWarnings 则表示忽略指定警告,比如@SuppressWarnings(“uncheck”),这就是注解的最简单的使用方式,那么下面我们就来看看注解定义的基本语法
声明注解与元注解
我们先来看看前面的Test注解是如何声明的:
//声明Test注解
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Test {
}
我们使用了@interface声明了Test注解,并使用@Target注解传入ElementType.METHOD参数来标明@Test只能用于方法上,@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)则用来表示该注解生存期是运行时,从代码上看注解的定义很像接口的定义,确实如此,毕竟在编译后也会生成Test.class文件。对于@Target和@Retention是由Java提供的元注解,所谓元注解就是标记其他注解的注解,下面分别介绍
- @Target 用来约束注解可以应用的地方(如方法、类或字段),其中ElementType是枚举类型,其定义如下,也代表可能的取值范围
public enum ElementType {
/**标明该注解可以用于类、接口(包括注解类型)或enum声明*/
TYPE,
/** 标明该注解可以用于字段(域)声明,包括enum实例 */
FIELD,
/** 标明该注解可以用于方法声明 */
METHOD,
/** 标明该注解可以用于参数声明 */
PARAMETER,
/** 标明注解可以用于构造函数声明 */
CONSTRUCTOR,
/** 标明注解可以用于局部变量声明 */
LOCAL_VARIABLE,
/** 标明注解可以用于注解声明(应用于另一个注解上)*/
ANNOTATION_TYPE,
/** 标明注解可以用于包声明 */
PACKAGE,
/**
* 标明注解可以用于类型参数声明(1.8新加入)
* @since 1.8
*/
TYPE_PARAMETER,
/**
* 类型使用声明(1.8新加入)
* @since 1.8
*/
TYPE_USE
}
请注意,当注解未指定Target值时,则此注解可以用于任何元素之上,多个值使用{}包含并用逗号隔开,如下:
@Target(value={CONSTRUCTOR, FIELD, LOCAL_VARIABLE, METHOD, PACKAGE, PARAMETER, TYPE})
- @Retention用来约束注解的生命周期,分别有三个值,源码级别(source),类文件级别(class)或者运行时级别(runtime),其含有如下:
SOURCE:注解将被编译器丢弃(该类型的注解信息只会保留在源码里,源码经过编译后,注解信息会被丢弃,不会保留在编译好的class文件里)
CLASS:注解在class文件中可用,但会被VM丢弃(该类型的注解信息会保留在源码里和class文件里,在执行的时候,不会加载到虚拟机中),请注意,当注解未定义Retention值时,默认值是CLASS,如Java内置注解,@Override、@Deprecated、@SuppressWarnning等
RUNTIME:注解信息将在运行期(JVM)也保留,因此可以通过反射机制读取注解的信息(源码、class文件和执行的时候都有注解的信息),如SpringMvc中的@Controller、@Autowired、@RequestMapping等。
注解元素及其数据类型
通过上述对@Test注解的定义,我们了解了注解定义的过程,由于@Test内部没有定义其他元素,所以@Test也称为标记注解(marker annotation),但在自定义注解中,一般都会包含一些元素以表示某些值,方便处理器使用,这点在下面的例子将会看到:
/**
* Created by wuzejian on 2017/5/18.
* 对应数据表注解
*/
@Target(ElementType.TYPE)//只能应用于类上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//保存到运行时
public @interface DBTable {
String name() default "";
}
上述定义一个名为DBTable的注解,该用于主要用于数据库表与Bean类的映射(稍后会有完整案例分析),与前面Test注解不同的是,我们声明一个String类型的name元素,其默认值为空字符,但是必须注意到对应任何元素的声明应采用方法的声明方式,同时可选择使用default提供默认值,@DBTable使用方式如下:
//在类上使用该注解
@DBTable(name = "MEMBER")
public class Member {
//.......
}
关于注解支持的元素数据类型除了上述的String,还支持如下数据类型:
- 所有基本类型(int,float,boolean,byte,double,char,long,short)
- String
- Class
- enum
- Annotation
- 上述类型的数组
倘若使用了其他数据类型,编译器将会丢出一个编译错误,注意,声明注解元素时可以使用基本类型但不允许使用任何包装类型,同时还应该注意到注解也可以作为元素的类型,也就是嵌套注解,下面的代码演示了上述类型的使用过程:
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
/**
* Created by wuzejian on 2017/5/19.
* 数据类型使用Demo
*/
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Reference{
boolean next() default false;
}
public @interface AnnotationElementDemo {
//枚举类型
enum Status {FIXED,NORMAL};
//声明枚举
Status status() default Status.FIXED;
//布尔类型
boolean showSupport() default false;
//String类型
String name()default "";
//class类型
Class testCase() default Void.class;
//注解嵌套
Reference reference() default @Reference(next=true);
//数组类型
long[] value();
}
编译器对默认值的限制
编译器对元素的默认值有些过分挑剔。首先,元素不能有不确定的值。也就是说,元素必须要么具有默认值,要么在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,还是在注解接口中定义默认值,都不能以null作为值,因为每个注解的声明中,所有的元素都存在,并且都具有相应的值,为了绕开这个限制,只能定义一些特殊的值,例如空字符串或负数,表示某个元素不存在。
注解不支持继承
注解是不支持继承的,因此不能使用关键字extends来继承某个@interface,但注解在编译后,编译器会自动继承java.lang.annotation.Annotation接口,这里我们反编译前面定义的DBTable注解
import java.lang.annotation.Annotation;
//反编译后的代码
public interface DBTable extends Annotation
{
public abstract String name();
}
虽然反编译后发现DBTable注解继承了Annotation接口,请记住,即使Java的接口可以实现多继承,但定义注解时依然无法使用extends关键字继承@interface。
Java内置注解与其它元注解
- @Override:用于标明此方法覆盖了父类的方法,源码如下
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}
- @Deprecated:用于标明已经过时的方法或类,源码如下,关于@Documented稍后分析:
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value={CONSTRUCTOR, FIELD, LOCAL_VARIABLE, METHOD, PACKAGE, PARAMETER, TYPE})
public @interface Deprecated {
}
- @SuppressWarnnings: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,其实现源码如下:
@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE})
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface SuppressWarnings {
String[] value();
}
其内部有一个String数组,主要接收值如下:
deprecation:使用了不赞成使用的类或方法时的警告;
unchecked:执行了未检查的转换时的警告,例如当使用集合时没有用泛型 (Generics) 来指定集合保存的类型;
fallthrough:当 Switch 程序块直接通往下一种情况而没有 Break 时的警告;
path:在类路径、源文件路径等中有不存在的路径时的警告;
serial:当在可序列化的类上缺少 serialVersionUID 定义时的警告;
finally:任何 finally 子句不能正常完成时的警告;
all:关于以上所有情况的警告。
@Documented 被修饰的注解会生成到javadoc中
@Inherited 可以让注解被继承,但这并不是真的继承,只是通过使用@Inherited,可以让子类Class对象使用getAnnotations()获取父类被@Inherited修饰的注解,如下:
@Inherited
@Documented
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DocumentA {
}
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DocumentB {
}
@DocumentA
class A{ }
class B extends A{ }
@DocumentB
class C{ }
class D extends C{ }
//测试
public class DocumentDemo {
public static void main(String... args){
A instanceA=new B();
System.out.println("已使用的@Inherited注解:"+Arrays.toString(instanceA.getClass().getAnnotations()));
C instanceC = new D();
System.out.println("没有使用的@Inherited注解:"+Arrays.toString(instanceC.getClass().getAnnotations()));
}
/**
* 运行结果:
已使用的@Inherited注解:[@com.xxx.annotationdemo.DocumentA()]
没有使用的@Inherited注解:[]
*/
}
注解与反射机制
Java使用Annotation接口来代表程序元素前面的注解,该接口是所有Annotation类型的父接口。除此之外,Java在java.lang.reflect 包下新增了AnnotatedElement接口,该接口代表程序中可以接受注解的程序元素,该接口主要有如下几个实现类:
Class:类定义
Constructor:构造器定义
Field:累的成员变量定义
Method:类的方法定义
Package:类的包定义
java.lang.reflect 包下主要包含一些实现反射功能的工具类,实际上,java.lang.reflect 包所有提供的反射API扩充了读取运行时Annotation信息的能力。当一个Annotation类型被定义为运行时的Annotation后,该注解才能是运行时可见,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。
AnnotatedElement 接口是所有程序元素(Class、Method和Constructor)的父接口,所以程序通过反射获取了某个类的AnnotatedElement对象之后,程序就可以调用该对象的如下四个个方法来访问Annotation信息:
- 方法1:
T getAnnotation(Class annotationClass): 返回改程序元素上存在的、指定类型的注解,如果该类型注解不存在,则返回null。 - 方法2:Annotation[] getAnnotations():返回该程序元素上存在的所有注解。
- 方法3:boolean is AnnotationPresent(Class annotationClass):判断该程序元素上是否包含指定类型的注解,存在则返回true,否则返回false.
- 方法4:Annotation[] getDeclaredAnnotations():返回直接存在于此元素上的所有注释。与此接口中的其他方法不同,该方法将忽略继承的注释。(如果没有注释直接存在于此元素上,则返回长度为零的一个数组。)该方法的调用者可以随意修改返回的数组;这不会对其他调用者返回的数组产生任何影响。
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.util.Arrays;
/**
* Created by zejian on 2017/5/20.
* Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,请尊重原创]
*/
@DocumentA
class A{ }
//继承了A类
@DocumentB
public class DocumentDemo extends A{
public static void main(String... args){
Class clazz = DocumentDemo.class;
//根据指定注解类型获取该注解
DocumentA documentA=clazz.getAnnotation(DocumentA.class);
System.out.println("A:"+documentA);
//获取该元素上的所有注解,包含从父类继承
Annotation[] an= clazz.getAnnotations();
System.out.println("an:"+ Arrays.toString(an));
//获取该元素上的所有注解,但不包含继承!
Annotation[] an2=clazz.getDeclaredAnnotations();
System.out.println("an2:"+ Arrays.toString(an2));
//判断注解DocumentA是否在该元素上
boolean b=clazz.isAnnotationPresent(DocumentA.class);
System.out.println("b:"+b);
/**
* 执行结果:
A:@com.xxx.annotationdemo.DocumentA()
an:[@com.xxx.annotationdemo.DocumentA(), @com.xxx.annotationdemo.DocumentB()]
an2:@com.xxx.annotationdemo.DocumentB()
b:true
*/
}
}