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JAVA中的注解

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一、什么是注解(Annotation)

注解(Annotation),就是Java提供了一种元程序中的元素关联任何信息和着任何元数据(metadata)的途径和方法。Annotion(注解)是一个接口,程序可以通过反射来获取指定程序元素的Annotion对象,然后通过Annotion对象来获取注解里面的元数据。一种代码级别的说明。它是JDK1.5及以后版本引入的一个特性,与类、接口、枚举是在同一个层次。它可以声明在包、类、字段、方法、局部变量、方法参数等的前面,用来对这些元素进行说明,注释,这些信息被存储在Annotation的“name=value”结构对中。
元数据从metadata一词译来,就是“关于数据的数据”的意思。你可能用过Javadoc的注释自动生成文档。这就是元数据功能的一种。总的来说,元数据可以用来创建文档,跟踪代码的依赖性,执行编译时格式检查,代替已有的配置文件。如果要对于元数据的作用进行分类,目前还没有明确的定义。在Java中元数据以标签的形式存在于Java代码中,元数据标签的存在并不影响程序代码的编译和执行,它只是被用来生成其它的文件或针在运行时知道被运行代码的描述信息。

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二、注解的分类

根据注解参数的个数,我们可以将注解分为三类:
    1.标记注解:一个没有成员定义的Annotation类型被称为标记注解。这种Annotation类型仅使用自身的存在与否来为我们提供信息。比如后面的系统注解@Override;
    2.单值注解
    3.完整注解  

根据注解使用方法和用途,我们可以将Annotation分为三类:
    1.JDK内置系统注解
    2.元注解
    3.自定义注解

三、系统内置标准注解

注解的语法比较简单,除了@符号的使用外,他基本与Java固有的语法一致,Java中内置三个标准注解,
    @Override:用于修饰此方法覆盖了父类的方法,方法的重载;
    @Deprecated:用于修饰已经过时的方法,修饰之后再调用就会提示已过时,但是还能用;
    @SuppressWarnnings:用于通知java编译器禁止特定的编译警告。SuppressWarning不是一个标记注解。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。
用法:
@SuppressWarnings(value={ “rawtypes”, “unchecked” })
@SuppressWarnings({ “rawtypes”, “unchecked” })
@SuppressWarnings(“unused”)

SuppressWarnings注解的常见参数值的简单说明:
    1.deprecation:使用了不赞成使用的类或方法时的警告;
    2.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;
    3.fallthrough:当 Switch 程序块直接通往下一种情况而没有 Break 时的警告;
    4.path:在类路径、源文件路径等中有不存在的路径时的警告;
    5.serial:当在可序列化的类上缺少 serialVersionUID 定义时的警告;
    6.finally:任何 finally 子句不能正常完成时的警告;
    7.all:关于以上所有情况的警告

四、元注解

元注解的作用就是负责注解其他注解。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。Java5.0定义的元注解:
1.@Target,
    2.@Retention,
    3.@Documented,
    4.@Inherited

@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。

取值(ElementType)有:
    1.CONSTRUCTOR:用于描述构造器
    2.FIELD:用于描述域
    3.LOCAL_VARIABLE:用于描述局部变量
    4.METHOD:用于描述方法
    5.PACKAGE:用于描述包
    6.PARAMETER:用于描述参数
    7.TYPE:用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明

用法:@Target(ElementType.TYPE)

@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。

取值(RetentionPoicy)有:
    1.SOURCE:在源文件中有效(即源文件保留)
    2.CLASS:在class文件中有效(即class保留)
    3.RUNTIME:在运行时有效(即运行时保留)

用法:@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Documented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是一个标记注解,没有成员。

@Inherited 元注解是一个标记注解,@Inherited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。(好复杂啊!!!)

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。
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。

五、自定义注解

使用@interface自定义注解时,自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口,由编译程序自动完成其他细节。在定义注解时,不能继承其他的注解或接口。@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。

定义注解格式:
  public @interface 注解名 {定义体}

注解参数的可支持数据类型:
    1.所有基本数据类型(int,float,boolean,byte,double,char,long,short)
    2.String类型
    3.Class类型
    4.enum类型
    5.Annotation类型
    6.以上所有类型的数组

Annotation类型里面的参数该怎么设定:
  第一,只能用public或默认(default)这两个访问权修饰.例如,String value();这里把方法设为defaul默认类型;   
  第二,参数成员只能用基本类型byte,short,char,int,long,float,double,boolean八种基本数据类型和 String,Enum,Class,annotations等数据类型,以及这一些类型的数组.例如,String value();这里的参数成员就为String;  
  第三,如果只有一个参数成员,最好把参数名称设为”value”,后加小括号.

自定义注解和使用注解举例:

水果名称注解

水果颜色注解

注解的使用

注解元素的默认值:
  注解元素必须有确定的值,要么在定义注解的默认值中指定,要么在使用注解时指定,非基本类型的注解元素的值不可为null。因此, 使用空字符串或0作为默认值是一种常用的做法。这个约束使得处理器很难表现一个元素的存在或缺失的状态,因为每个注解的声明中,所有元素都存在,并且都具有相应的值,为了绕开这个约束,我们只能定义一些特殊的值,例如空字符串或者负数,一次表示某个元素不存在,在定义注解时,这已经成为一个习惯用法。

六、注解处理器

使用注解的过程中,很重要的一部分就是创建于使用注解处理器。Java扩展了反射机制的API,以帮助程序员快速的构造自定义注解处理器。

注解处理器类库(java.lang.reflect.AnnotatedElement):
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:类的成员变量定义
  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): 返回该程序元素上存在的、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。

一个简单的注解处理器

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