Java 注解 初探 (一)
自JDK1.5之后,就开始出现注解。想要了解注解的来源和注解的用法,通过搜索引擎大都是针对某一个注解的解释,很难找到关于注解系列的文章,便自己看下。
基于Annotation的注释,说明Annotaion是所有注解类型扩展的公共接口。当自定义为@inferface便实现该接口。可用 instanceof去校验@interface是否属于Annotation.而上面的Target属于注解其它的注解的元注解。元注解有四个:Target、Retention、Documented、
Inherited。
Target
TYPE: 类
FIELD: 字段
METHOD: 方法
PARAMETER: 参数
CONSTRUCTOR: 构造函数
LOCAL_VARIABLE:本地变量
ANNOTATION_TYPE:注解
PACKAGE:包
现在演示一下Target
自定一个注解,作用于FIELD的:
@Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface AnnotationTarget { String[] value() default "iamsb"; }
被标记的字段拥有了超能力,是的,其它的字段仍然很傻,以下是被标记的字段赋予超能力的过程
public class AnnotationTargetProcessor { public static void process(Class clazz, Object obj) { Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); for(Field field : fields) { if(field.isAnnotationPresent(AnnotationTarget.class)){ try { field.setAccessible(true); // 被注解的字段是private ,所以设置true field.set(obj, "now,i am still sb"); } catch (IllegalArgumentException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } } }
最后的测试类
public class SBVO { private String a; private String b; @AnnotationTarget("zz") private String c; private Integer d; private Boolean bool = false; public static void main(String[] args) { SBVO sv = new SBVO(); AnnotationTargetProcessor.process(SBVO.class,sv); String c = sv.c; String b = sv.b; System.out.println( "c ==== " + c); // c ==== now,i am still sb System.out.println( "b ==== " + b); // b ==== null } }
说明:1.@AnnotationTarget声明的是@Target(ElementType.FIELD),所以在用注解的时候,只能作用于字段上,而当你把@AnnotationTarget("zz")想放在类上面时,编译都不让你过,提示:The annotation @AnnotationTarget is disallowed for this location
2.注解本身不具备超能力,它本身属于被动的。而是我们的规则处理类发现某个元素有某种注解,就按照某种规则来给这个元素赋予某种能力。比如我上面的AnnotationTargetProcessor扫描到字段c 有个AnnotationTarget注解,那我就给与你什么能力。同理,springboot的
某个类(目前不知道是哪个)发现有个类被标记了@Service,那我就把它来赋予Service能力。
3.@interface里面只能定义返回类型为 所有基本类型、String、enum、Annotation、Class和 它们的数组。
4.用注解的时候,跟我们调用方法一样 注解名(元素名=元素值),比如我们springboot的启动类 @SpringBootApplication(scanBasePackages = "xxxx",exclude={xxx.class,yyy.class}) ,可以查到SpringBootApplication注解下scanBasePackages和exclude
元素。
5.@AnnotationTarget("zz")这里要说一下,这个原本是这样:@AnnotationTarget("value=zz"),如果声明的注解里只对value赋值,那么在引用的时候value=可以省略。
接着再看下元注解
Documented
它没有元素,所以也被称为标记注解,我在SBVO中添加一行代码:
@AnnotationTarget("nc") public static final String e = "SPRING SUMMER";
然后用javadoc -encoding UTF-8 AnnotationTarget.java SBVO.java 生成文档,这里我的类里面有中文,所以添加了utf8方式,生成的doc文档,入口是index.html,见下图:
就是标红椭圆的注解是否被添加到doc文档的差别。如果没有添加元注解Documented,这里是没有红色椭圆的文本信息的。所以定义了Documented的自定义注解,在生成javadoc文档时,就会添加该注解文本信息。
接着看
Retention
public enum RetentionPolicy { /** * Annotations are to be discarded by the compiler. */ 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. */ 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. * * @see java.lang.reflect.AnnotatedElement */ RUNTIME }
1. SOURCE ,编译器将丢弃注解
2. CLASS,编译器将在类文件中记录注解,但是不需要在运行时被VM保留。这是默认值的行为。
3. RUNTIME,编译器将在类文件中记录注解,并且在运行时被VM保留。因此在反射时可以读取得到它们。
作何解释呢?我先把我自定义注解AnnotationTarget的保留策略改成RetentionPolicy.SOURCE
@Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.SOURCE) public @interface AnnotationTarget { String[] value() default "iamsb"; }
仍然用下面这个类来引用它
public class SBVO { private String a; private String b; @AnnotationTarget("zz") private String c; private Integer d; private Boolean bool = false; @AnnotationTarget("nc") public static final String e = "SPRING SUMMER"; @AnnotationTarget("") private String f = "i do not want to be a sb."; public static void main(String[] args) { SBVO sv = new SBVO(); AnnotationTargetProcessor.process(SBVO.class,sv); String c = sv.c; String b = sv.b; String f = sv.f; System.out.println( "c ==== " + c); System.out.println( "b ==== " + b); System.out.println( "e ==== " + e); System.out.println( "f ==== " + f); } }
经过编译后,把引用的SBVO.class反编译,可以看到
public class SBVO { private String a; private String b; private String c; // 未保留 private Integer d; private Boolean bool = Boolean.valueOf(false); public static final String e = "SPRING SUMMER"; // 未保留 private String f = "i do not want to be a sb."; // 未保留 public static void main(String[] args) { SBVO sv = new SBVO(); AnnotationTargetProcessor.process(SBVO.class, sv); String c = sv.c; String b = sv.b; String f = sv.f; System.out.println("c ==== " + c); System.out.println("b ==== " + b); System.out.println("e ==== SPRING SUMMER"); System.out.println("f ==== " + f); } }
这里就解释了策略为SOURCE时,编译后就把注解丢弃了。
当我把策略改成RetentionPolicy.CLASS,编译后再来看SBVO.class
public class SBVO { private String a; private String b; @AnnotationTarget({"zz"}) private String c; // 保留了注解 private Integer d; private Boolean bool = Boolean.valueOf(false); @AnnotationTarget({"nc"}) public static final String e = "SPRING SUMMER"; // 保留了注解 @AnnotationTarget({""}) private String f = "i do not want to be a sb."; // 保留了注解 public static void main(String[] args) { SBVO sv = new SBVO(); AnnotationTargetProcessor.process(SBVO.class, sv); String c = sv.c; String b = sv.b; String f = sv.f; System.out.println("c ==== " + c); System.out.println("b ==== " + b); System.out.println("e ==== SPRING SUMMER"); System.out.println("f ==== " + f); } }
此时我来运行SBVO的main 方法,得到结果:
c ==== null
b ==== null
e ==== SPRING SUMMER
f ==== i do not want to be a sb.
此时main方法里面的AnnotationTargetProcessor.process(SBVO.class, sv); 其中process方法if(field.isAnnotationPresent(AnnotationTarget.class)) 判断始终是false,反射取不到,说明注解没在虚拟机中驻留。所以,c、b、e、f都是原值,那我在把自定义注解
AnnotationTarget策略更改成RetentionPolicy.RUNTIME,首先注解时保留在SBVO.class文件中的
@AnnotationTarget({"zz"}) private String c; // 保留 private Integer d; private Boolean bool = Boolean.valueOf(false); @AnnotationTarget({"nc"}) public static final String e = "SPRING SUMMER"; // 保留 @AnnotationTarget({""}) private String f = "i do not want to be a sb."; // 保留
然后,运行SBVO中的main方法,结果为:
java.lang.IllegalAccessException: Can not set static final java.lang.String field studiii.zlsj_test.annotation.target.SBVO.e to java.lang.String
at sun.reflect.UnsafeFieldAccessorImpl.throwFinalFieldIllegalAccessException(Unknown Source)
at sun.reflect.UnsafeFieldAccessorImpl.throwFinalFieldIllegalAccessException(Unknown Source)
at sun.reflect.UnsafeQualifiedStaticObjectFieldAccessorImpl.set(Unknown Source)
at java.lang.reflect.Field.set(Unknown Source)
at studiii.zlsj_test.annotation.target.AnnotationTargetProcessor.process(AnnotationTargetProcessor.java:19)
at studiii.zlsj_test.annotation.target.SBVO.main(SBVO.java:30)
c ==== now,i am still sb // c 由空值改成当前值
b ==== null // b 未添加注解
e ==== SPRING SUMMER // final 改不了,上面也抛异常了
f ==== now,i am still sb // f 值由 i do not want to be a sb.改成 now,i am still sb
此时看到AnnotationTargetProcessor.process通过反射把标记了注解的字段都更改了,e标记了注解,但e是final变量,所以当想要更改它时,是不允许的。
接着看最后一个
Inherited
从它的源码可以看到,它没有定义任何元素,所以它和Documented一样,属于标记注解。再来看一下它的注释:
/** * Indicates that an annotation type is automatically inherited. If * an Inherited meta-annotation is present on an annotation type * declaration, and the user queries the annotation type on a class * declaration, and the class declaration has no annotation for this type, * then the class's superclass will automatically be queried for the * annotation type. This process will be repeated until an annotation for this * type is found, or the top of the class hierarchy (Object) * is reached. If no superclass has an annotation for this type, then * the query will indicate that the class in question has no such annotation. * * <p>Note that this meta-annotation type has no effect if the annotated * type is used to annotate anything other than a class. Note also * that this meta-annotation only causes annotations to be inherited * from superclasses; annotations on implemented interfaces have no * effect. * * @author Joshua Bloch * @since 1.5 * @jls 9.6.3.3 @Inherited */
翻译一下:表明它是一个自动继承的注解类。如果一个声明的注解类(自定义注解)上存在这个继承元注解,并且用户去查找某个声明类上的自定义注解,并且这个声明类没有这个自定义注解,那么将自动去搜索这个类的父类的自定义注解。这个过程将
重复,直到这个自定义注解被找到,或者搜索直到这个声明类的最顶层Object类。如果没有父类(这里指父、祖父、曾祖父直到Object)含有自定义注解,那么就表明这个声明类没有这个自定义注解。
注意,如果自定义注解不是注释在一个类上的话,这个元注解(指Inherited)是没有效果的。还注意,这个元注解只会导致注解被继承自超类,实现接口上的注解是无效的。
再翻译一下:1.这是一个自动继承的元注解,它是注解自定义注解的注解。
2.如果某个类的父类、或者祖父类等有@Inherited注解或含有@Inherited的自定义注解,那么子类便可继承父类的注解。
3.该注解只对类有效,对接口实现是无效的。
例子:
创建一个注解,标记Inherited
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Inherited public @interface InheAnnoTest { String value() default "ni da ye"; }
创建一个父类
@InheAnnoTest("Just Parent") public class ParentClass { private String name ; @AnnotationTarget("yes, i am 15") String age; @MethodTestAnno("yeah") public void attack() { } @InheAnnoTest("ojbk") protected String plus() { return ""; } }
创建一个子类
public class ChildClass extends ParentClass { private String name ; String age; public void attack() { } protected String plus() { return "plus"; } }
测试类
public class Test { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub Class<ChildClass> cc = ChildClass.class; Class<ParentClass> pc = ParentClass.class; System.out.println(pc.isAnnotationPresent(InheAnnoTest.class)); // true System.out.println(cc.isAnnotationPresent(InheAnnoTest.class)); // true Annotation[] annos = cc.getAnnotations(); for(Annotation anno : annos) { System.out.println(anno.annotationType().getName()); // studiii.zlsj_test.annotation.inheritedTest.InheAnnoTest } } }
如果ChildClass和ParentClass 无继承关系,那么
System.out.println(cc.isAnnotationPresent(InheAnnoTest.class)); // false
并且 annos 就为空了。
再来验证接口,创建一个接口:
@InheAnnoTest("") // 打上了标记 public interface ParentInterface { public static final String name = "daye"; void atack(); }
实现类:
public class ChildInterface implements ParentInterface{ @Override public void atack() { } }
得到结果:
Class<ChildInterface> ci = ChildInterface.class; System.out.println(ci.isAnnotationPresent(InheAnnoTest.class)); // false
因此,就印证了Inherited注释里得说明。
总结一下:注解Annotation 从JDK1.5之后被引入。它包含了4个元注解:Tagert、Documented、 Retention、 Inherited,元注解的意思就是可以注解其它注解的注解。就好比我们拼音有6个元音 a、o、e、i、u、u(..),可以组成很多双韵母,比如ai、ei、ui、ao、ou等等,进而拼出
中华上下五千年沉淀的各种汉字。同理,4个元注解也可衍生出各种功能的注解。
Tagert注解指明你定义的注解的作用域,是Field、Method还是Type等。
Documented注解表示通过javadoc后,会再doc中显示出来。
Retention注解,表示注解的保留策略,仅有三种,1.编译时就把注解丢弃。2.编译时保留,但再JVM中不保留。3.编译时保留,JVM中也保留,反射可从JVM中取到该注解。
Inherited注解,表示子类可以取到父类中定义了该注解的注解。