Java进阶(一)Annotation(注解)

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本文转发自技术世界原文链接 http://www.jasongj.com/2016/01/17/Java1_注解Annotation

概念

Annotation是Java5开始引入的特性。它提供了一种安全的类似于注释和Java doc的机制。实事上,Annotation已经被广泛用于各种Java框架,如Spring,Jersey,JUnit,TestNG。注解相当于是一种嵌入在程序中的元数据,可以使用注解解析工具或编译器对其进行解析,也可以指定注解在编译期或运行期有效。这些元数据与程序业务逻辑无关,并且是供指定的工具或框架使用的。

Meta Annotation

元注解的作用就是负责注解其他注解。Java5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。

@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。

@Target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

@Target取值(ElementType)

  • CONSTRUCTOR:用于描述构造器
  • FIELD:用于描述域
  • LOCAL_VARIABLE:用于描述局部变量
  • METHOD:用于描述方法
  • PACKAGE:用于描述包
  • PARAMETER:用于描述参数
  • TYPE:用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明

@Retention

@Retention定义了该Annotation的生命周期: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)。@Retention有唯一的value作为成员。

@Retention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)

@Retention取值来自java.lang.annotation.RetentionPolicy的枚举类型值

  • SOURCE:在源文件中有效(即源文件保留)
  • CLASS:在class文件中有效(即class保留)
  • RUNTIME:在运行时有效(即运行时保留)

@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。

@Inherited

@Inherited 是一个标记注解。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。

自定义Annotation

在实际项目中,经常会碰到下面这种场景,一个接口的实现类或者抽象类的子类很多,经常需要根据不同情况(比如根据配置文件)实例化并使用不同的子类。典型的例子是结合工厂使用职责链模式。

此时,可以为每个实现类加上特定的Annotation,并在Annotation中给该类取一个标识符,应用程序可通过该标识符来判断应该实例化哪个子类。

下面这个例子,定义了一个名为Component的Annotation,它包含一个名为identifier的成员变量。

package com.jasongj.annotation;

import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Inherited;
import java.lang.annotation.Retention;

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
public @interface Component {
    String identifier () default "";
}

对于上文所说的实现类加上@Component

package com.jasongj;

import com.jasongj.annotation.Component;

@Component(identifier="upper")
public class UpperCaseComponent {

    public String doWork(String input) {
        if(input != null) {
            return input.toUpperCase();
        } else {
            return null;
        }
    }
}

应用程序中可以通过反射获取UpperCaseComponent对应的identifie

package com.jasongj;

import com.jasongj.annotation.Component;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class componentClass = Class.forName("com.jasongj.UpperCaseComponent");
            if(componentClass.isAnnotationPresent(Component.class)) {
                Component component = (Component)componentClass.getAnnotation(Component.class);
                String identifier = component.identifier();
                System.out.println(String.format("Identifier for "
                    + "com.jasongj.UpperCaseComponent is ' %s '", identifier));
            } else {
                System.out.println("com.jasongj.UpperCaseComponent is not annotated by"
                        + " com.jasongj.annotation.Component");
            }
        } catch (ClassNotFoundException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

结果如下

Identifier for com.jasongj.UpperCaseComponent is ' upper '

如果把@Component@Retention设置为 RetentionPolicy.SOURCE或者RetentionPolicy.CLASS,则会得到如下结果,验证了上文中对@Retention的描述

com.jasongj.UpperCaseComponent is not annotated by com.jasongj.annotation.Component

Java内置Annotation

Annotation的语法比较简单,除了@符号的使用外,他基本与Java固有的语法一致,JavaSE中内置三个标准Annotation,定义在java.lang中:

  1. @Override 是一个标记型Annotation,说明了被标注的方法覆盖了父类的方法,起到了断言的作用。如果给一个非覆盖父类方法的方法添加该Annotation,编译器将报编译错误。它有两个典型的使用场景,一是在试图覆盖父类方法却写错了方法名时报错,二是删除已被子类覆盖(且用Annotation修饰)的父类方法时报错。
  2. @Deprecated 标记型Annotation,说明被修改的元素已被废弃并不推荐使用,编译器会在该元素上加一条横线以作提示。该修饰具有一定的“传递性”:如果我们通过继承的方式使用了这个弃用的元素,即使继承后的元素(类,成员或者方法)并未被标记为@Deprecated,编译器仍然会给出提示。
  3. @SuppressWarnnings 用于通知Java编译器关闭对特定类、方法、成员变量、变量初始化的警告。此种警告一般代表了可能的程序错误,例如当我们使用一个generic collection类而未提供它的类型时,编译器将提示“unchecked warning”的警告。通常当这种情况发生时,我们需要查找引起警告的代码,如果它真的表示错误,我们就需要纠正它。然而,有时我们无法避免这种警告,例如,我们使用必须和非generic的旧代码交互的generic collection类时,我们无法避免这个unchecked warning,此时可以在调用的方法前增加@SuppressWarnnings通知编译器关闭对此方法的警告。

@SuppressWarnnings不是标记型Annotation,它有一个类型为String[]的成员,这个成员的值为被禁止的警告名。常见的警告名为下。

  • unchecked 执行了未检查的转换时的警告。例如当使用集合时没有用泛型来指定集合的类型
  • finally finally子句不能正常完成时的警告
  • fallthrough 当switch程序块直接通往下一种情况而没有break时的警告
  • deprecation 使用了弃用的类或者方法时的警告
  • seriel 在可序列化的类上缺少serialVersionUID时的警告
  • path 在类路径、源文件路径等中有不存在的路径时的警告
  • all 对以上所有情况的警告

Annotation与Interface的异同

  • Annotation类型使用关键字@interface而非interface。注意开头的@符号
  • Annotataion的方法定义是受限制的。其方法必须声明为无参数、无异常抛出的。这些方法同时也定义了Annotation的成员——方法名即为成员名,而方法返回类型即为成员类型。方法返回类型必须为Java基础类型、Class类型、枚举类型、Annotation类型或者相应的一维数组。方法后面可以使用default关键字和一个默认数值来声明成员的默认值,null不能作为成员默认值。成员一般不能是泛型,只有当其类型是Class时可以使用泛型,因为此方法能够用类型转换将各种类型转换为Class
  • Annotation和interface都可以定义常量、静态成员类型,也都可以被实现或者继承

Java进阶系列

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