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java 註解

element 允許 inter 枚舉類型 print 編譯器 反射api 並不是 err

java 註解,從名字上看是註釋,解釋。但功能卻不僅僅是註釋那麽簡單。註解(Annotation) 為我們在代碼中添加信息提供了一種形式化的方法,是我們可以在稍後某個時刻方便地使用這些數據(通過 解析註解 來使用這些數據),常見的作用有以下幾種:

  • 生成文檔。這是最常見的,也是java 最早提供的註解。常用的有@see @param @return 等
  • 跟蹤代碼依賴性,實現替代配置文件功能。比較常見的是spring 2.5 開始的基於註解配置。作用就是減少配置。現在的框架基本都使用了這種配置來減少配置文件的數量。也是
  • 在編譯時進行格式檢查。如@Override 放在方法前,如果你這個方法並不是覆蓋了超類方法,則編譯時就能檢查出。

java.lang.annotation 中包含所有定義自定義註解所需用到的原註解和接口。如接口 java.lang.annotation.Annotation 是所有註解繼承的接口,並且是自動繼承,不需要定義時指定,類似於所有類都自動繼承Object。

該包同時定義了四個元註解,Documented,Inherited,Target(作用範圍,方法,屬性,構造方法等),Retention(生命範圍,源代碼,class,runtime)。下面將在實例中逐個講解他們的作用,及使用方法。

Inherited : 在您定義註解後並使用於程序代碼上時,預設上父類別中的註解並不會被繼承至子類別中,您可以在定義註解時加上java.lang.annotation.Inherited 限定的Annotation,這讓您定義的Annotation型別被繼承下來。註意註解繼承只針對class 級別註解有效

(這段建議看完全文後在來回顧)。 多說無益,下面就一步步從零開始建一個我們自己的註解。

建第一個註解

[java] view plain copy
  1. package com.tmser.annotation;
  2. /**
  3. *@interface 用來聲明一個註解,其中的每一個方法實際上是聲明了一個配置參數。
  4. *方法的名稱就是參數的名稱,返回值類型就是參數的類型。
  5. *可以通過default來聲明參數的默認值。
  6. *在這裏可以看到@Retention和@Target這樣的元註解,用來聲明註解本身的行為。
  7. *@Retention 用來聲明註解的保留策略,有CLASS、RUNTIME和SOURCE這三種,
  8. *分別表示註解保存在類文件、JVM運行時刻和源代碼中。
  9. *只有當聲明為RUNTIME的時候,才能夠在運行時刻通過反射API來獲取到註解的信息。
  10. *@Target 用來聲明註解可以被添加在哪些類型的元素上,如類型、方法和域等。
  11. *就可以定義一個註解了,它將自動繼承Annotation
  12. */
  13. public @interface TestA {
  14. //這裏定義了一個空的註解,它能幹什麽呢。我也不知道,但他能用。
  15. }

在下面這個程序中使用它

[java] view plain copy
  1. package com.tmser.annotation;
  2. import java.util.HashMap;
  3. import java.util.Map;
  4. /**
  5. * 這個類專門用來測試註解使用
  6. * @author tmser
  7. */
  8. @TestA //使用了類註解
  9. public class UserAnnotation {
  10. @TestA //使用了類成員註解
  11. private Integer age;
  12. @TestA //使用了構造方法註解
  13. public UserAnnotation(){
  14. }
  15. @TestA //使用了類方法註解
  16. public void a(){
  17. @TestA //使用了局部變量註解
  18. Map m = new HashMap(0);
  19. }
  20. public void b(@TestA Integer a){ //使用了方法參數註解
  21. }
  22. }

編譯沒有報錯,ok,一個註解實驗完成。這個註解也太簡單了吧,好像什麽信息也不能傳遞。別急下面就來一步步完善它,也該四位元註解依次開始上場了。

四個元註解分別是:@Target,@Retention,@Documented,@Inherited ,再次強調下元註解是java API提供,是專門用來定義註解的註解,其作用分別如下。
@Target 表示該註解用於什麽地方,可能的值在枚舉類 ElemenetType 中,包括:
ElemenetType.CONSTRUCTOR 構造器聲明
ElemenetType.FIELD 域聲明(包括 enum 實例)

ElemenetType.LOCAL_VARIABLE 局部變量聲明

ElemenetType.ANNOTATION_TYPE 作用於註解量聲明

ElemenetType.METHOD 方法聲明

ElemenetType.PACKAGE 包聲明
ElemenetType.PARAMETER 參數聲明
ElemenetType.TYPE 類,接口(包括註解類型)或enum聲明

@Retention 表示在什麽級別保存該註解信息。可選的參數值在枚舉類型 RetentionPolicy 中,包括:
RetentionPolicy.SOURCE 註解將被編譯器丟棄
RetentionPolicy.CLASS 註解在class文件中可用,但會被VM丟棄
RetentionPolicy.RUNTIME VM將在運行期也保留註釋,因此可以通過反射機制讀取註解的信息。

@Documented 將此註解包含在 javadoc 中 ,它代表著此註解會被javadoc工具提取成文檔。在doc文檔中的內容會因為此註解的信息內容不同而不同。相當與@see,@param 等。

@Inherited 允許子類繼承父類中的註解,例子中補充。

學習最忌好高騖遠,我們就一個一個來實驗。

第一個:@Target,動手在前面我們編寫的註解上加上元註解。

[java] view plain copy
  1. package com.tmser.annotation;
  2. import java.lang.annotation.ElementType;
  3. import java.lang.annotation.Target;
  4. /*
  5. * 定義註解 Test
  6. * 首先使用ElementType.TYPE
  7. */
  8. @Target(ElementType.PACKAGE)
  9. public @interface TestA {
  10. }

ctrl+ s 保存,測試類那邊立馬出現了一堆錯誤,除了類註解。我想到這,聰明的你立刻明白了這個元註解的意義了。是不是想當然的偷起懶來了。?難道還有意外?細心的朋友應該發現了,我們的測試類少了一個屬性沒用,就是ElemenetType.PACKAGE。在我們的註解加上這個屬性的元註解後,我們測試程序的元註解全部陣亡,不對,還有一個沒加呢,好加上。package 包,想當然是加載 package 前面。即

[java] view plain copy
  1. @TestA package com.tmser.annotation;

什麽也報錯。這就搞不明白了,不加在這加哪去呢。我也不知道了,不過這是編譯錯誤,我們的eclipse 將錯誤給我們指出了,就是

Package annotations must be in file package-info.java ,e 文雖然不好,但這個簡單的還是難不倒幾個人的,package 註解必須定義在 package-info.java 中。package-info 又是什麽東西,你百度好了。到此 target 元註解就全部完成了。

第二個元註解: @Retention 參數 RetentionPolicy。有了前面的經驗這個註解理解起來就簡單多了,並且幸運的是這個註解還沒有特殊的屬性值。 簡單演示下如何使用:

[java] view plain copy
  1. package com.tmser.annotation;
  2. import java.lang.annotation.ElementType;
  3. import java.lang.annotation.Target;
  4. /*
  5. * 定義註解 Test
  6. * 首先使用ElementType.TYPE
  7. * 運行級別定為 運行時,以便後面測試解析
  8. */
  9. @Target(ElementType.PACKAGE)
  10. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  11. public @interface TestA {
  12. }

第三和第四個元註解就不再舉例了。比較簡單,也沒有值,相信看過上面的解釋也就清楚了。下面我們還是繼續來深入的探討下註解的使用。上面的例子都非常簡單,註解連屬性都沒有。ok,下面我們就來定義一個有屬性的註解,並在例子程序中獲取都註解中定義的值。

開始之前將下定義屬性的規則:

@interface用來聲明一個註解,其中的每一個方法實際上是聲明了一個配置參數。方法的名稱就是參數的名稱,返回值類型就是參數的類型(返回值類型只能是基本類型、Class、String、enum)。可以通過default來聲明參數的默認值。

代碼:

[java] view plain copy
  1. /*
  2. * 定義註解 Test
  3. * 為方便測試:註解目標為類 方法,屬性及構造方法
  4. * 註解中含有三個元素 id ,name和 gid;
  5. * id 元素 有默認值 0
  6. */
  7. @Target({TYPE,METHOD,FIELD,CONSTRUCTOR})
  8. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  9. public @interface TestA {
  10. String name();
  11. int id() default 0;
  12. Class<Long> gid();
  13. }

下面改下我們的測試類:

[java] view plain copy
  1. package com.tmser.annotation;
  2. import java.util.HashMap;
  3. import java.util.Map;
  4. /**
  5. * 這個類專門用來測試註解使用
  6. * @author tmser
  7. */
  8. @TestA(name="type",gid=Long.class) //類成員註解
  9. public class UserAnnotation {
  10. @TestA(name="param",id=1,gid=Long.class) //類成員註解
  11. private Integer age;
  12. @TestA (name="construct",id=2,gid=Long.class)//構造方法註解
  13. public UserAnnotation(){
  14. }
  15. @TestA(name="public method",id=3,gid=Long.class) //類方法註解
  16. public void a(){
  17. Map<String,String> m = new HashMap<String,String>(0);
  18. }
  19. @TestA(name="protected method",id=4,gid=Long.class) //類方法註解
  20. protected void b(){
  21. Map<String,String> m = new HashMap<String,String>(0);
  22. }
  23. @TestA(name="private method",id=5,gid=Long.class) //類方法註解
  24. private void c(){
  25. Map<String,String> m = new HashMap<String,String>(0);
  26. }
  27. public void b(Integer a){
  28. }
  29. }


下面到了最重要的一步了,就是如何讀取我們在類中定義的註解。只要讀取出來了使用的話就簡單了。

jdk1.5 既然增加了註解,肯定就增加了相關讀取的api

在java.lang.reflect包中新增了AnnotatedElement接口,JDK源碼如下:

[java] view plain copy
  1. public interface AnnotatedElement {
  2. boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass);
  3. <T extends Annotation> T getAnnotation(Class<T> annotationClass);
  4. Annotation[] getAnnotations();
  5. Annotation[] getDeclaredAnnotations();
  6. }

  • isAnnotationPresent:判斷是否標註了指定註解
  • getAnnotation:獲取指定註解,沒有則返回null
  • getAnnotations:獲取所有註解,包括繼承自基類的,沒有則返回長度為0的數組
  • getDeclaredAnnotations:獲取自身顯式標明的所有註解,沒有則返回長度為0的數組

[java] view plain copy
  1. package com.tmser.annotation;
  2. import java.lang.annotation.Annotation;
  3. import java.lang.reflect.Constructor;
  4. import java.lang.reflect.Method;
  5. public class ParseAnnotation {
  6. /**
  7. * 簡單打印出UserAnnotation 類中所使用到的類註解
  8. * 該方法只打印了 Type 類型的註解
  9. * @throws ClassNotFoundException
  10. */
  11. public static void parseTypeAnnotation() throws ClassNotFoundException {
  12. Class clazz = Class.forName("com.tmser.annotation.UserAnnotation");
  13. Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
  14. for (Annotation annotation : annotations) {
  15. TestA testA = (TestA)annotation;
  16. System.out.println("id= \""+testA.id()+"\"; name= \""+testA.name()+"\"; gid = "+testA.gid());
  17. }
  18. }
  19. /**
  20. * 簡單打印出UserAnnotation 類中所使用到的方法註解
  21. * 該方法只打印了 Method 類型的註解
  22. * @throws ClassNotFoundException
  23. */
  24. public static void parseMethodAnnotation(){
  25. Method[] methods = UserAnnotation.class.getDeclaredMethods();
  26. for (Method method : methods) {
  27. /*
  28. * 判斷方法中是否有指定註解類型的註解
  29. */
  30. boolean hasAnnotation = method.isAnnotationPresent(TestA.class);
  31. if (hasAnnotation) {
  32. /*
  33. * 根據註解類型返回方法的指定類型註解
  34. */
  35. TestA annotation = method.getAnnotation(TestA.class);
  36. System.out.println("method = " + method.getName()
  37. + " ; id = " + annotation.id() + " ; description = "
  38. + annotation.name() + "; gid= "+annotation.gid());
  39. }
  40. }
  41. }
  42. /**
  43. * 簡單打印出UserAnnotation 類中所使用到的方法註解
  44. * 該方法只打印了 Method 類型的註解
  45. * @throws ClassNotFoundException
  46. */
  47. public static void parseConstructAnnotation(){
  48. Constructor[] constructors = UserAnnotation.class.getConstructors();
  49. for (Constructor constructor : constructors) {
  50. /*
  51. * 判斷構造方法中是否有指定註解類型的註解
  52. */
  53. boolean hasAnnotation = constructor.isAnnotationPresent(TestA.class);
  54. if (hasAnnotation) {
  55. /*
  56. * 根據註解類型返回方法的指定類型註解
  57. */
  58. TestA annotation =(TestA) constructor.getAnnotation(TestA.class);
  59. System.out.println("constructor = " + constructor.getName()
  60. + " ; id = " + annotation.id() + " ; description = "
  61. + annotation.name() + "; gid= "+annotation.gid());
  62. }
  63. }
  64. }
  65. public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
  66. parseTypeAnnotation();
  67. parseMethodAnnotation();
  68. parseConstructAnnotation();
  69. }
  70. }

先別說話,運行:

id= "0"; name= "type"; gid = class java.lang.Long
method = c ; id = 5 ; description = private method; gid= class java.lang.Long
method = a ; id = 3 ; description = public method; gid= class java.lang.Long
method = b ; id = 4 ; description = protected method; gid= class java.lang.Long
constructor = com.tmser.annotation.UserAnnotation ; id = 2 ; description = construct; gid= class java.lang.Long

看到了吧,我們定義的註解都完整的輸出了,你要使用哪個,直接拿去用就好了。

為了不讓這篇文章打開太慢,我省略了類屬性註解,及參數註解的解析。其實都大同小異。

另外,我也沒有舉使用例子。因為我認為好的教程是講的詳細的同時,還會留有擴展。如果我全部寫出來,而你只是學習的話,那基本不會自己去動腦了,而是復制粘貼運行一遍完事。

最後提醒下

1. 要用好註解,必須熟悉java 的反射機制,從上面的例子可以看出,註解的解析完全依賴於反射。

2. 不要濫用註解。平常我們編程過程很少接觸和使用註解,只有做設計,且不想讓設計有過多的配置時。

疑問:

即 ElementType. ANNOTATION_TYPE:註解類型,到底什麽作用,我發現即使不使用這個類型,我們自定義的註解也可以用來註釋其他註解(eclipse 報錯,但仍可以編譯,也仍可以在測試類中讀取出報錯的註解,使用TYPE編譯器都不報錯),難道只是標示註解是個元註解,知道的麻煩告知一下。

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