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Java程序的一种特殊“注释”——注解(Annotation)
什么是注解(Annotation)?注解是放在Java源码的类、方法、字段、参数前的一种注释
// this is a component:
@Resource("hello")
public class Hello {
@Inject
int n;
@PostConstruct
public void hello(@Param String name) {
System.out.println(name);
}
@Override
public String toString() {
return "Hello";
}
}
注释会被编译器直接忽略,注解则可以被编译器打包进入class文件,因此,注解是一种用作标注的“元数据”
注解的作用
从JVM的角度看,注解本身对代码逻辑没有任何影响,如何使用注解完全由工具决定。
第一类是由编译器使用的注解,例如:
-
@Override
:让编译器检查该方法是否正确地实现了覆写; -
@SuppressWarnings
:告诉编译器忽略此处代码产生的警告.
这类注解不会被编译进入.class文件,它们在编译后就被编译器扔掉了。
第二类是由工具处理.class文件使用的注解,比如有些工具会在加载class的时候,对class做动态修改,实现一些特殊的功能。这类注解会被编译进入.class文件,但加载结束后并不会存在于内存中。这类注解只被一些底层库使用,一般我们不必自己处理。
第三类是在程序运行期能够读取的注解,它们在加载后一直存在于JVM中,这也是最常用的注解。例如,一个配置了@PostConstruct的方法会在调用构造方法后自动被调用(这是Java代码读取该注解实现的功能,JVM并不会识别该注解)。
定义一个注解时,还可以定义配置参数。配置参数可以包括:
- 所有基本类型;
- String;
- 枚举类型;
- 基本类型、String、Class以及枚举的数组。
因为配置参数必须是常量,所以,上述限制保证了注解在定义时就已经确定了每个参数的值。
注解的配置参数可以有默认值,缺少某个配置参数时将使用默认值。
此外,大部分注解会有一个名为value的配置参数,对此参数赋值,可以只写常量,相当于省略了value参数。
如果只写注解,相当于全部使用默认值。
public class Hello {
@Check(min=0, max=100, value=55)
public int n;
@Check(value=99)
public int p;
@Check(99) // @Check(value=99)
public int x;
@Check
public int y;
}
@Check就是一个注解。第一个@Check(min=0, max=100, value=55)明确定义了三个参数,第二个@Check(value=99)只定义了一个value参数,它实际上和@Check(99)是完全一样的。最后一个@Check表示所有参数都使用默认值。
小结
注解(Annotation)是Java语言用于工具处理的标注:
注解可以配置参数,没有指定配置的参数使用默认值;
如果参数名称是value,且只有一个参数,那么可以省略参数名称。
定义注解
Java语言使用@interface语法来定义注解(Annotation),它的格式如下:
public @interface Report {
int type() default 0;
String level() default "info";
String value() default "";
}
字段后要加(), Sring level() ;
注解的参数类似无参数方法,可以用default设定一个默认值(强烈推荐)。最常用的参数应当命名为value。
元注解
有一些注解可以修饰其他注解,这些注解就称为元注解(meta annotation)。Java标准库已经定义了一些元注解,我们只需要使用元注解,通常不需要自己去编写元注解。
@Target
最常用的元注解是@Target。使用@Target可以定义Annotation能够被应用于源码的哪些位置:
类或接口:ElementType.TYPE;
字段:ElementType.FIELD;
方法:ElementType.METHOD;
构造方法:ElementType.CONSTRUCTOR;
方法参数:ElementType.PARAMETER。
例如,定义注解@Report可用在方法上,我们必须添加一个@Target(ElementType.METHOD)
:
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface Report {
int type() default 0;
String level() default "info";
String value() default "";
}
定义注解@Report
可用在方法或字段上,可以把@Target
注解参数变为数组
{ ElementType.METHOD, ElementType.FIELD }
:
@Target({ ElementType.METHOD, ElementType.FIELD })
public @interface Report {
···
}
实际上@Target定义的value是ElementType[]数组,只有一个元素时,可以省略数组的写法。源代码:
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.ANNOTATION_TYPE})
public @interface Target {
ElementType[] value();
}
@Retention
另一个重要的元注解@Retention定义了Annotation的生命周期:
- 仅编译期:RetentionPolicy.SOURCE;
- 仅class文件:RetentionPolicy.CLASS;
- 运行期:
RetentionPolicy.RUNTIME
。
如果@Retention
不存在,则该Annotation默认为CLASS。因为通常我们自定义的Annotation都是RUNTIME,所以,务必要加上@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
这个元注解:
retention n.保留;保持
policy 美 ['pɑləsi],英 ['pɒləsi] n.政策;方针;保险单;原则
@Repeatable @Inherited
如何定义Annotation
我们总结一下定义Annotation
的步骤:
- 用
@interface
定义注解:
public @interface Report{
}
- 添加参数、默认值,参数后带
()
public @interface Report {
int type() default 0;
String level() default "info";
String value() default "";
}
把最常用的参数定义为value()
,推荐所有参数都尽量设置默认值。
- 用元注解配置注解:
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Report {
int type() default 0;
String level() default "info";
String value() default "";
}
其中,必须设置@Target
和@Retention
,@Retention一般设置为RUNTIME,因为我们自定义的注解通常要求在运行期读取。一般情况下,不必写@Inherited和@Repeatable。
小结
Java使用@interface
定义注解:
可定义多个参数和默认值,核心参数使用value名称;
必须设置@Target
来指定Annotation可以应用的范围;
应当设置@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
便于运行期读取该Annotation。
处理注解
Java的注解本身对代码逻辑没有任何影响。根据 @Retention
的配置:
-
SOURCE
类型的注解在编译期就被丢掉了; -
CLASS
类型的注解仅保存在class文件中,它们不会被加载进JVM; -
RUNTIME
类型的注解会被加载进JVM,并且在运行期可以被程序读取。
如何使用注解完全由工具决定。SOURCE
类型的注解主要由编译器使用,因此我们一般只使用,不编写。CLASS
类型的注解主要由底层工具库使用,涉及到class的加载,一般我们很少用到。只有RUNTIME
类型的注解不但要使用,还经常需要编写。
因此,我们只讨论如何读取RUNTIME类型的注解。
因为注解定义后也是一种class
,所有的注解都继承自java.lang.annotation.Annotation,因此,读取注解,需要使用反射API。
Java提供的使用反射API
读取Annotation的方法包括:
判断某个注解是否存在于Class、Field、Method或Constructor:
Class.isAnnotationPresent(Class)
Field.isAnnotationPresent(Class)
Method.isAnnotationPresent(Class)
Constructor.isAnnotationPresent(Class)
例如:
// 判断@Report是否存在于Person类:
Person.class.isAnnotationPresent(Report.class);