Java 注解(Annotation)
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Java 注解(Annotation)又称 Java 标注,是 JDK5.0 引入的一种注释机制。
Java 语言中的类、方法、变量、参数和包等都可以被标注。和 Javadoc 不同,Java 标注可以通过反射获取标注内容。在编译器生成类文件时,标注可以被嵌入到字节码中。Java 虚拟机可以保留标注内容,在运行时可以获取到标注内容 。 当然它也支持自定义 Java 标注。
一、内置注解说明
Java 在 JDK5.0定义了一套注解,共有 7 个,3 个在 java.lang 中,4 个在 java.lang.annotation 中,在 JDK7.0开始,添加了 3 个注解。
1.1 作用在代码的注解
- @Override - 检查该方法是否是重写方法。如果发现其父类,或者是引用的接口中并没有该方法时,会报编译错误。
- @Deprecated - 标记过时方法。如果使用该方法,会报编译警告。
- @SuppressWarnings - 指示编译器去忽略注解中声明的警告。
1.2 作用在其他注解的注解(元注解)
- @Retention - 标识这个注解怎么保存,是只在代码中,还是编入class文件中,或者是在运行时可以通过反射访问。
- @Documented - 标记这些注解是否包含在用户文档中。
- @Target - 标记这个注解应该是哪种 Java 成员。
- @Inherited - 标记这个注解是继承于哪个注解类(默认 注解并没有继承于任何子类)
1.3 新增注解
从 Java 7 开始,额外添加了 3 个注解:
- @SafeVarargs - Java 7 开始支持,忽略任何使用参数为泛型变量的方法或构造函数调用产生的警告。
- @FunctionalInterface - Java 8 开始支持,标识一个匿名函数或函数式接口。
- @Repeatable - Java 8 开始支持,标识某注解可以在同一个声明上使用多次。
二、Annotation 架构
目录:java\lang\annotation\Annotation.java
其中:
- 1 个 Annotation 和 1 个 RetentionPolicy 关联。
每1个Annotation对象,都会有唯一的RetentionPolicy属性。
- 1 个 Annotation 和 1~n 个 ElementType 关联
对于每 1 个 Annotation 对象,可以有若干个 ElementType 属性。
- Annotation 有许多实现类,包括:Override ,SuppressWarnings,Deprecated, Documented, Inherited等等
Annotation 的每一个实现类,都 "和 1 个 RetentionPolicy 关联" 并且 " 和 1~n 个 ElementType 关联"。
例如Deprecated注解
三、Annotation 组成部分
java Annotation 的组成中,有 3 个非常重要的主干类。它们分别是:
3.1 Annotation.java
package java.lang.annotation;
public interface Annotation {
boolean equals(Object obj);
int hashCode();
String toString();
Class<? extends Annotation> annotationType();
}
3.2 ElementType.java
package java.lang.annotation;
public enum ElementType {
/**
Class, interface (including annotation type), or enum declaration 类、接口(包括注释类型)或枚举声明 */
TYPE,
/** Field declaration (includes enum constants) 字段声明(包括枚举常量)*/
FIELD,
/** Method declaration 方法声明 */
METHOD,
/** Formal parameter declaration 参数声明 */
PARAMETER,
/** Constructor declaration 构造方法声明 */
CONSTRUCTOR,
/** Local variable declaration 局部变量声明 */
LOCAL_VARIABLE,
/** Annotation type declaration 注释类型声明 */
ANNOTATION_TYPE,
/** Package declaration 包声明 */
PACKAGE,
/**
* Type parameter declaration
*
* @since 1.8
*/
TYPE_PARAMETER,
/**
* Use of a type
*
* @since 1.8
*/
TYPE_USE
}
3.3 RetentionPolicy.java
package java.lang.annotation;
public enum RetentionPolicy {
/**
* Annotations are to be discarded by the compiler.Annotation信息仅存在于编译器处理期间,编译器处理完之后就没有该Annotation信息了
*/
SOURCE,
/**
* Annotations are to be recorded in the class file by the compiler
* but need not be retained by the VM at run time. This is the default
* behavior.编译器将Annotation存储于类对应的.class文件中。默认行为
*/
CLASS,
/**
* Annotations are to be recorded in the class file by the compiler and
* retained by the VM at run time, so they may be read reflectively.
* 编译器将Annotation存储于class文件中,并且可由JVM读入
* @see java.lang.reflect.AnnotatedElement
*/
RUNTIME
}
其中
- Annotation 是个接口
"每1个Annotation" 都与 "1个 RetentionPolicy" 关联,并且与 "1~n 个 ElementType" 关联。可以通俗的 理解为:每1个 Annotation 对象,都会有唯一的 RetentionPolicy 属性; 有 1~n 个ElementType 属性。
- ElementType 是 Enum 枚举类型,它用来指定 Annotation 的类型
"每1个 Annotation" 都与 "1~n 个 ElementType" 关联。当 Annotation 与某个 ElementType 关联时,就意味着:Annotation有了某种用途。例如,若一个 Annotation 对象是 METHOD 类型,则该 Annotation 只能用来修饰方法。
- RetentionPolicy 是 Enum 枚举类型,它用来指定 Annotation 的策略。通俗点说,就是不同 RetentionPolicy 类型的 Annotation 的作用域不同
"每1个 Annotation" 与 "1个 RetentionPolicy" 关联。
(1)若 Annotation 的类型为 SOURCE,则意味着:Annotation 仅存在于编译器处理期间,编译器处理完之后,该 Annotation 就没用了。 例如," @Override" 标志就是一个 Annotation。当它修饰一个方法的时候,就意味着该方法覆盖父类的方法;并且在编译期间会进行语法检查!编译器处理完后,"@Override" 就没有任何作用了。
(2)若 Annotation 的类型为 CLASS,则意味着:编译器将 Annotation 存储于类对应的 .class 文件中,它是 Annotation 的默认行为。
(3)若 Annotation 的类型为 RUNTIME,则意味着:编译器将 Annotation 存储于 class 文件中,并且可由JVM读入。
我们只需要记住"每1个Annotation" 都与 "1个RetentionPolicy" 关联,并且与 "1~n 个ElementType" 关联即可。
四、Java自带的 Annotation
理解了上面的 3 个类的作用之后,我们接下来可以讲解 Annotation 实现类的语法定义了。
4.1 Annotation 通用定义
@Documented
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation1 {
}
说明:
上面的作用是定义一个 Annotation,它的名字是 MyAnnotation1。定义了 MyAnnotation1 之后,我们可以在代码中通过 "@MyAnnotation1" 来使用它。 其它的,@Documented, @Target, @Retention, @interface 都是来修饰 MyAnnotation1 的。下面分别说说它们的含义:
@interface
使用 @interface 定义注解时,意味着它实现了 java.lang.annotation.Annotation 接口,即该注解就是一个Annotation。
定义 Annotation 时,@interface 是必须的。
注意:它和我们通常的 implemented 实现接口的方法不同。Annotation 接口的实现细节都由编译器完成。通过 @interface 定义注解后,该注解不能继承其他的注解或接口。
@Documented
类和方法的 Annotation 在缺省情况下是不出现在 javadoc 中的。如果使用 @Documented 修饰该 Annotation,则表示它可以出现在 javadoc 中。
定义 Annotation 时,@Documented 可有可无;若没有定义,则 Annotation 不会出现在 javadoc 中。
@Target(ElementType.TYPE)
前面我们说过,ElementType 是 Annotation 的类型属性。而 @Target 的作用,就是来指定 Annotation 的类型属性。
@Target(ElementType.TYPE) 的意思就是指定该 Annotation 的类型是 ElementType.TYPE。这就意味着,MyAnnotation1 是来修饰"类、接口(包括注释类型)或枚举声明"的注解。
定义 Annotation 时,@Target 可有可无。若有 @Target,则该 Annotation 只能用于它所指定的地方;若没有 @Target,则该 Annotation 可以用于任何地方。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
前面我们说过,RetentionPolicy 是 Annotation 的策略属性,而 @Retention 的作用,就是指定 Annotation 的策略属性。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 的意思就是指定该 Annotation 的策略是 RetentionPolicy.RUNTIME。这就意味着,编译器会将该 Annotation 信息保留在 .class 文件中,并且能被虚拟机读取。
定义 Annotation 时,@Retention 可有可无。若没有 @Retention,则默认是 RetentionPolicy.CLASS。
4.2 Java定义的Annotation
通过上面的示例,我们能理解:@interface 用来声明 Annotation,@Documented 用来表示该 Annotation 是否会出现在 javadoc 中, @Target 用来指定 Annotation 的类型,@Retention 用来指定 Annotation 的策略。
理解这一点之后,我们就很容易理解 java 中自带的 Annotation 的实现类,如Deprecated、Override、Documented等等。
Java 常用的 Annotation:
@Deprecated -- @Deprecated 所标注内容,不再被建议使用。
@Override -- @Override 只能标注方法,表示该方法覆盖父类中的方法。
@Documented -- @Documented 所标注内容,可以出现在javadoc中。
@Inherited -- @Inherited只能被用来标注“Annotation类型”,它所标注的Annotation具有继承性。
@Retention -- @Retention只能被用来标注“Annotation类型”,而且它被用来指定Annotation的RetentionPolicy属性。
@Target -- @Target只能被用来标注“Annotation类型”,而且它被用来指定Annotation的ElementType属性。
@SuppressWarnings -- @SuppressWarnings 所标注内容产生的警告,编译器会对这些警告保持静默。
由于 "@Deprecated 和 @Override" 类似,"@Documented, @Inherited, @Retention, @Target" 类似;下面,我们只对 @Deprecated, @Inherited, @SuppressWarnings 这 3 个 Annotation 进行说明。
4.2.1 @Deprecated
@Deprecated 的定义如下:
package java.lang;
import java.lang.annotation.*;
import static java.lang.annotation.ElementType.*;
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value={CONSTRUCTOR, FIELD, LOCAL_VARIABLE, METHOD, PACKAGE, PARAMETER, TYPE})
public @interface Deprecated {
}
说明:
- @interface -- 它的用来修饰 Deprecated,意味着 Deprecated 实现了 java.lang.annotation.Annotation 接口;即 Deprecated 就是一个注解。
- @Documented -- 它的作用是说明该注解能出现在 javadoc 中。
- @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) -- 它的作用是指定 Deprecated 的策略是 RetentionPolicy.RUNTIME。这就意味着,编译器会将Deprecated 的信息保留在 .class 文件中,并且能被虚拟机读取。
- @Deprecated 所标注内容,不再被建议使用。
例如,若某个方法被 @Deprecated 标注,则该方法不再被建议使用。如果有开发人员试图使用或重写被 @Deprecated 标示的方法,编译器会给相应的提示信息。示例如下:
package com.joshua317;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
new DeprecatedTest().fun1();
}
}
class DeprecatedTest {
@Deprecated
public void fun1()
{
System.out.println("Deprecated fun1");
}
public void fun2()
{
System.out.println("Not Deprecated fun2");
}
}
说明:
fun1() 被 @Deprecated 标注,意味着建议不再使用 fun1(); 所以 fun1() 调用时,都会一横线。这一横线是对 @Deprecated 方法的处理。
fun2() 没有被 @Deprecated 标注,它的显示正常。
4.2.3 @Override
@Override的定义如下:
package java.lang;
import java.lang.annotation.*;
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}
说明:
- @interface -- 它的用来修饰 Override,意味着 Override实现了 java.lang.annotation.Annotation 接口;即 Override就是一个注解。
- @Target(ElementType.METHOD) -- 它的作用是指定 Override的类型是 METHOD。这就意味着,@Override 只能被用来标注方法。
- @Retention(RetentionPolicy.SOURCE) -- 它的作用是指定 Override的策略是 RetentionPolicy.SOURCE。这就意味着,编译器会将Override的信息保留在 .class 文件中,并且能被虚拟机读取。
- @Override所标注内容,会检查该方法是否是重写方法。如果发现其父类,或者是引用的接口中并没有该方法时,会报编译错误。
例如,若某个方法被 @Override标注,则会检查该方法是否是重写方法。示例如下:
package com.joshua317;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
new OverrideTest().fun1();
}
}
class OverrideTest implements OverrideInterface{
@Override
public void fun1()
{
System.out.println("Override fun1");
}
public void fun2()
{
System.out.println("Not Override fun2");
}
}
interface OverrideInterface {
public void fun1();
}
说明:
如果不加@Override,则会提示MIss'@Override' annotation on 'fun1'
4.2.3 @Inherited
@Inherited 的定义如下:
package java.lang.annotation;
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Inherited {
}
说明:
- @interface -- 它的用来修饰 Inherited,意味着 Inherited 实现了 java.lang.annotation.Annotation 接口;即 Inherited 就是一个注解。
- @Documented -- 它的作用是说明该注解能出现在 javadoc 中。
- @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) -- 它的作用是指定 Inherited 的策略是 RetentionPolicy.RUNTIME。这就意味着,编译器会将 Inherited 的信息保留在 .class 文件中,并且能被虚拟机读取。
- @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE) -- 它的作用是指定 Inherited 的类型是 ANNOTATION_TYPE。这就意味着,@Inherited 只能被用来标注 "Annotation 类型"。
- @Inherited 的含义是,它所标注的Annotation将具有继承性。
假设,我们定义了某个 Annotaion,它的名称是 MyAnnotation,并且 MyAnnotation 被标注为 @Inherited。现在,某个类 Base 使用了MyAnnotation,则 MyAnnotationBase 具有了"具有了注解 MyAnnotation";现在,MyAnnotationSub 继承了 MyAnnotationBase,由于 MyAnnotation 是 @Inherited的(具有继承性),所以,MyAnnotationSub 也 "具有了注解 MyAnnotation"。
package com.joshua317;
import java.lang.annotation.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
MyAnnotationSub myAnnotationSub = new MyAnnotationSub();
}
}
/**
* 自定义的Annotation。
* @author joshua317
*/
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@interface MyAnnotation
{
}
@MyAnnotation
class MyAnnotationBase
{
public MyAnnotationBase() {
// MyAnnotationBase是否具有 MyAnnotation Annotation
System.out.println("MyAnnotationBase:"+MyAnnotationBase.class.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class));
}
}
/**
* MyAnnotationSub 类只是继承于 MyAnnotationBase,
*/
class MyAnnotationSub extends MyAnnotationBase
{
public MyAnnotationSub() {
// 调用父类的构造函数
super();
// MyAnnotationSub 类是否具有 MyAnnotation Annotation
System.out.println("MyAnnotationSub:"+MyAnnotationSub.class.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class));
}
}
现在我们注释掉 "MyAnnotation 的 @Inherited 注解"。
package com.joshua317;
import java.lang.annotation.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
MyAnnotationSub myAnnotationSub = new MyAnnotationSub();
}
}
/**
* 自定义的Annotation。
* @author joshua317
*/
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
//@Inherited
@interface MyAnnotation
{
}
@MyAnnotation
class MyAnnotationBase
{
public MyAnnotationBase() {
// MyAnnotationBase是否具有 MyAnnotation Annotation
System.out.println("MyAnnotationBase:"+MyAnnotationBase.class.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class));
}
}
/**
* MyAnnotationSub 类只是继承于 MyAnnotationBase,
*/
class MyAnnotationSub extends MyAnnotationBase
{
public MyAnnotationSub() {
// 调用父类的构造函数
super();
// MyAnnotationSub 类是否具有 MyAnnotation Annotation
System.out.println("MyAnnotationSub:"+MyAnnotationSub.class.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class));
}
}
可以发现,当注解 Inheritable 被 @Inherited 标注时,它具有继承性。否则,没有继承性。
4.2.4 @SuppressWarnings
@SuppressWarnings 的定义如下:
package java.lang;
import java.lang.annotation.*;
import static java.lang.annotation.ElementType.*;
@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE})
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface SuppressWarnings {
String[] value();
}
说明:
-
@interface -- 它的用来修饰 SuppressWarnings,意味着 SuppressWarnings 实现了 java.lang.annotation.Annotation 接口;即 SuppressWarnings 就是一个注解。
-
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE) -- 它的作用是指定 SuppressWarnings 的策略是 RetentionPolicy.SOURCE。这就意味着,SuppressWarnings 信息仅存在于编译器处理期间,编译器处理完之后 SuppressWarnings 就没有作用了。
-
@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE}) -- 它的作用是指定 SuppressWarnings 的类型同时包括TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE。
TYPE 意味着,它能标注"类、接口(包括注释类型)或枚举声明"。 FIELD 意味着,它能标注"字段声明"。 METHOD 意味着,它能标注"方法"。 PARAMETER 意味着,它能标注"参数"。 CONSTRUCTOR 意味着,它能标注"构造方法"。 LOCAL_VARIABLE 意味着,它能标注"局部变量"。
-
String[] value(); 意味着,SuppressWarnings 能指定参数
-
SuppressWarnings 的作用是,让编译器对"它所标注的内容"的某些警告保持静默。例如,"@SuppressWarnings(value={"deprecation", "unchecked"})" 表示对"它所标注的内容"中的 "SuppressWarnings 不再建议使用警告"和"未检查的转换时的警告"保持沉默。示例如下:
package com.joshua317;
@SuppressWarnings("all")
public class Main {
public static void main(String[] args) {
new SuppressWarningsTest().fun2();
}
}
class SuppressWarningsTest{
public void fun1() {
System.out.println("SuppressWarnings fun1");
}
@Deprecated
public void fun2() {
System.out.println("SuppressWarnings fun2");
}
}
说明:
如果不加@SuppressWarnings,则会提示fun2 is Deprecated
@SuppressWarnings 常用的关键字:
参数 | 作用 | 原描述 |
---|---|---|
all | 抑制所有警告 | to suppress all warnings |
boxing | 抑制装箱、拆箱操作时候的警告 | to suppress warnings relative to boxing/unboxing operations |
cast | 抑制装箱、拆箱操作时候的警告 | to suppress warnings relative to boxing/unboxing operations |
cast | 抑制映射相关的警告 | to suppress warnings relative to cast operations |
dep-ann | 抑制启用注释的警告 | to suppress warnings relative to deprecated annotation |
deprecation | 抑制过期方法警告 | to suppress warnings relative to deprecation |
fallthrough | 抑制确在switch中缺失breaks的警告 | to suppress warnings relative to missing breaks in switch statements |
finally | 抑制finally模块没有返回的警告 | to suppress warnings relative to finally block that don’t return |
hiding | 抑制与隐藏变数的区域变数相关的警告 | to suppress warnings relative to locals that hide variable() |
incomplete-switch | 忽略没有完整的switch语句 | to suppress warnings relative to missing entries in a switch statement (enum case) |
nls | 忽略非nls格式的字符 | to suppress warnings relative to non-nls string literals |
null | 忽略对null的操作 | to suppress warnings relative to null analysis |
rawtype | 使用generics时忽略没有指定相应的类型 | to suppress warnings relative to un-specific types when using generics on class params |
restriction | 抑制与使用不建议或禁止参照相关的警告 | to suppress warnings relative to usage of discouraged or forbidden references |
serial | 忽略在serializable类中没有声明serialVersionUID变量 | to suppress warnings relative to missing serialVersionUID field for a serializable class |
static-access | 抑制不正确的静态访问方式警告 | to suppress warnings relative to incorrect static access |
synthetic-access | 抑制子类没有按最优方法访问内部类的警告 | to suppress warnings relative to unoptimized access from inner classes |
unchecked | 抑制没有进行类型检查操作的警告 | to suppress warnings relative to unchecked operations |
unqualified-field-access | 抑制没有权限访问的域的警告 | to suppress warnings relative to field access unqualified |
unused | 抑制没被使用过的代码的警告 | to suppress warnings relative to unused code |
五、Annotation的作用
Annotation 是一个辅助类,它在 Junit、Struts、Spring 等工具框架中被广泛使用。
我们在编程中经常会使用到的 Annotation 作用有:
5.1 编译检查
Annotation 具有"让编译器进行编译检查的作用"。
例如,@SuppressWarnings, @Deprecated 和 @Override 都具有编译检查作用。
5.2 在反射中使用 Annotation
在反射的 Class, Method, Field 等函数中,有许多于 Annotation 相关的接口。
这也意味着,我们可以在反射中解析并使用 Annotation。
package com.joshua317;
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Method;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception{
// 新建Animal
Animal animal = new Animal();
// 获取Animal的Class实例
Class<Animal> cAnimal = Animal.class;
// 获取 getAnimal() 方法的Method实例
Method mgetAnimal = cAnimal.getMethod("getAnimal", new Class[]{String.class, int.class});
System.out.println("类的成员方法mgetAnimal:" + mgetAnimal);
// 执行该方法
mgetAnimal.invoke(animal, new Object[]{"狗狗", 2});
iteratorAnnotations(mgetAnimal);
// 获取 empty() 方法的Method实例
Method mEmpty = cAnimal.getMethod("empty", new Class[]{});
// 执行该方法
mEmpty.invoke(animal, new Object[]{});
iteratorAnnotations(mEmpty);
}
public static void iteratorAnnotations(Method method) {
// 判断 getAnimal() 方法是否包含MyAnnotation注解
if(method.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)){
// 获取该方法的MyAnnotation注解实例
MyAnnotation myAnnotation = method.getAnnotation(MyAnnotation.class);
// 获取 myAnnotation的值,并打印出来
String[] values = myAnnotation.value();
for (String str:values) {
System.out.printf(str+", ");
}
System.out.println();
}
// 获取方法上的所有注解,并打印出来
Annotation[] annotations = method.getAnnotations();
for(Annotation annotation : annotations){
System.out.println(annotation);
}
}
}
/**
* 自定义的Annotation。
* @author joshua317
* Annotation在反射函数中的使用示例
*/
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation {
String[] value() default "unknown";
}
/**
* Animal类,它会使用MyAnnotation注解。
*/
class Animal {
/**
* empty()方法同时被 "@Deprecated" 和 "@MyAnnotation(value={"a","b"})"所标注
* @Deprecated,意味着empty()方法,不再被建议使用
* @MyAnnotation, 意味着empty() 方法对应的MyAnnotation的value值是默认值"unknown"
*/
@MyAnnotation
@Deprecated
public void empty(){
System.out.println("\nempty");
}
/**
* getAnimal() 被 @MyAnnotation(value={"dog","cat"}) 所标注,
* @MyAnnotation(value={"dog","cat"}), 意味着MyAnnotation的value值是{"dog","cat"}
*/
@MyAnnotation(value={"dog","cat"})
public void getAnimal(String name, int age){
System.out.println("\ngetAnimal: "+name+", "+age);
}
}
5.3 根据 Annotation 生成帮助文档
通过给 Annotation 注解加上 @Documented 标签,能使该 Annotation 标签出现在 javadoc 中。
5.4 能够帮忙查看查看代码
通过 @Override, @Deprecated 等,我们能很方便的了解程序的大致结构。
5.5 自定义 Annotation 来实现一些功能
通过自定义Annotation来满足我们的需求,比如springboot里面大量使用了注解。
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