浅析Java注解

    xiaoxiao2021-03-25  193

    最近有时间梳理一下之前java的一些常用知识点。

    Java注解的基础知识点(见下面导图)基本都过了一遍,下一篇我们通过设计一个基于注解的简单的ORM框架,来综合应用和进一步加深对注解的各个知识点的理解和运用。

    要深入学习注解,我们就必须能定义自己的注解,并使用注解,在定义自己的注解之前,我们就必须要了解Java为我们提供的元注解和相关定义注解的语法。

    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   这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到。下面我们看一下每个元注解的作用和相应分参数的使用说明。

     @Target:

    @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。

    作用:用于描述注解的使用范围(即:被描述的注解可以用在什么地方)

    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

    使用实例:

    @Target(ElementType.TYPE) public @interface Table { /** * 数据表名称注解,默认值为类名称 * @return */ public String tableName() default "className"; } @Target(ElementType.FIELD) public @interface NoDBColumn { } 注解Table 可以用于注解类、接口(包括注解类型) 或enum声明,而注解NoDBColumn仅可用于注解类的成员变量。

    @Retention:

    @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。

     作用:表示需要在什么级别保存该注释信息,用于描述注解的生命周期(即:被描述的注解在什么范围内有效)

    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)

      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。具体实例如下:

    @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface Column { public String name() default "fieldName"; public String setFuncName() default "setField"; public String getFuncName() default "getField"; public boolean defaultDBValue() default false; } Column注解的的RetentionPolicy的属性值是RUTIME,这样注解处理器可以通过反射,获取到该注解的属性值,从而去做一些运行时的逻辑处理

    @Documented:

    @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。

    @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface Column { public String name() default "fieldName"; public String setFuncName() default "setField"; public String getFuncName() default "getField"; public boolean defaultDBValue() default false; }

    @Inherited:

    @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。

         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

    /** * * @author peida * */ @Inherited public @interface Greeting { public enum FontColor{ BULE,RED,GREEN}; String name(); FontColor fontColor() default FontColor.GREEN; }

    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.例:下面的例子FruitName注解就只有一个参数成员。

      简单的自定义注解和使用注解实例:

    package annotation; import java.lang.annotation.Documented; import java.lang.annotation.ElementType; import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy; import java.lang.annotation.Target; /** * 水果名称注解 * @author yangfang * */ @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface FruitName { String value() default ""; } package annotation; import java.lang.annotation.Documented; import java.lang.annotation.ElementType; import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy; import java.lang.annotation.Target; /** * 水果颜色注解 * @author yangfang * */ @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface FruitColor { /** * 颜色枚举 * @author peida * */ public enum Color{ BULE,RED,GREEN}; /** * 颜色属性 * @return */ Color fruitColor() default Color.GREEN; } package annotation; import annotation.FruitColor.Color; public class Apple { @FruitName("Apple") private String appleName; @FruitColor(fruitColor=Color.RED) private String appleColor; public void setAppleColor(String appleColor) { this.appleColor = appleColor; } public String getAppleColor() { return appleColor; } public void setAppleName(String appleName) { this.appleName = appleName; } public String getAppleName() { return appleName; } public void displayName(){ System.out.println("水果的名字是:苹果"); } }

    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。例如:

    package annotation; 2 3 import java.lang.annotation.Documented; 4 import java.lang.annotation.ElementType; 5 import java.lang.annotation.Retention; 6 import java.lang.annotation.RetentionPolicy; 7 import java.lang.annotation.Target; 8 9 /** 10 * 水果供应者注解 11 * @author yangfang 12 * 13 */ 14 @Target(ElementType.FIELD) 15 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 16 @Documented 17 public @interface FruitProvider { 18 /** 19 * 供应商编号 20 * @return 21 */ 22 public int id() default -1; 23 24 /** 25 * 供应商名称 26 * @return 27 */ 28 public String name() default ""; 29 30 /** 31 * 供应商地址 32 * @return 33 */ 34 public String address() default ""; 35 } 定义了注解,并在需要的时候给相关类,类属性加上注解信息,如果没有响应的注解信息处理流程,注解可以说是没有实用价值。如何让注解真真的发挥作用,主要就在于注解处理方法,接下来我们将学习注解信息的获取和处理。

    如果没有用来读取注解的方法和工作,那么注解也就不会比注释更有用处了。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 SE5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 extends Annotation> T getAnnotation(Class<T> 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<?extends Annotation> 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:

    /***********注解声明***************/ /** * 水果名称注解 * @author yangfang * */ @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface FruitName { String value() default ""; } /** * 水果颜色注解 * @author yangfang * */ @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface FruitColor { /** * 颜色枚举 * @author peida * */ public enum Color{ BULE,RED,GREEN}; /** * 颜色属性 * @return */ Color fruitColor() default Color.GREEN; } /** * 水果供应者注解 * @author yangfang * */ @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface FruitProvider { /** * 供应商编号 * @return */ public int id() default -1; /** * 供应商名称 * @return */ public String name() default ""; /** * 供应商地址 * @return */ public String address() default ""; } /***********注解使用***************/ public class Apple { @FruitName("Apple") private String appleName; @FruitColor(fruitColor=Color.RED) private String appleColor; @FruitProvider(id=1,name="陕西宝鸡iphone",address="陕西省宝鸡市") private String appleProvider; public void setAppleColor(String appleColor) { this.appleColor = appleColor; } public String getAppleColor() { return appleColor; } public void setAppleName(String appleName) { this.appleName = appleName; } public String getAppleName() { return appleName; } public void setAppleProvider(String appleProvider) { this.appleProvider = appleProvider; } public String getAppleProvider() { return appleProvider; } public void displayName(){ System.out.println("水果的名字是:苹果"); } } /***********注解处理器***************/ public class FruitInfoUtil { public static void getFruitInfo(Class<?> clazz){ String strFruitName=" 水果名称:"; String strFruitColor=" 水果颜色:"; String strFruitProvicer="供应商信息:"; Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); for(Field field :fields){ if(field.isAnnotationPresent(FruitName.class)){ FruitName fruitName = (FruitName) field.getAnnotation(FruitName.class); strFruitName=strFruitName+fruitName.value(); System.out.println(strFruitName); } else if(field.isAnnotationPresent(FruitColor.class)){ FruitColor fruitColor= (FruitColor) field.getAnnotation(FruitColor.class); strFruitColor=strFruitColor+fruitColor.fruitColor().toString(); System.out.println(strFruitColor); } else if(field.isAnnotationPresent(FruitProvider.class)){ FruitProvider fruitProvider= (FruitProvider) field.getAnnotation(FruitProvider.class); strFruitProvicer=" 供应商编号:"+fruitProvider.id()+" 供应商名称:"+fruitProvider.name()+" 供应商地址:"+fruitProvider.address(); System.out.println(strFruitProvicer); } } } } /***********输出结果***************/ public class FruitRun { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { FruitInfoUtil.getFruitInfo(Apple.class); } } ==================================== 水果名称:Apple 水果颜色:RED 供应商编号:1 供应商名称:陕西宝鸡 供应商地址:陕西省宝鸡市

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