java注解的工作原理及使用场景（Demo小记）

什么是注解？ 用一个词就可以描述注解，那就是元数据，即一种描述数据的数据。所以，可以说注解就是源代码的元数据

为什么要引入注解？ 使用Annotation之前(甚至在使用之后)，XML被广泛的应用于描述元数据。不知何时开始一些应用开发人员和架构师发现XML的维护越来越糟糕了。他们希望使用一些和代码紧耦合的东西，而不是像XML那样和代码是松耦合的(在某些情况下甚至是完全分离的)代码描述。如果你在Google中搜索“XML vs. annotations”，会看到许多关于这个问题的辩论。最有趣的是XML配置其实就是为了分离代码和配置而引入的。上述两种观点可能会让你很疑惑，两者观点似乎构成了一种循环，但各有利弊。下面我们通过一个例子来理解这两者的区别。 假如你想为应用设置很多的常量或参数，这种情况下，XML是一个很好的选择，因为它不会同特定的代码相连。如果你想把某个方法声明为服务，那么使用Annotation会更好一些，因为这种情况下需要注解和方法紧密耦合起来，开发人员也必须认识到这点。 另一个很重要的因素是Annotation定义了一种标准的描述元数据的方式。在这之前，开发人员通常使用他们自己的方式定义元数据。例如，使用标记interfaces，注释，transient关键字等等。每个程序员按照自己的方式定义元数据，而不像Annotation这种标准的方式。 目前，许多框架将XML和Annotation两种方式结合使用，平衡两者之间的利弊。

Annotation是如何工作的？怎么编写自定义的Annotation？ 在讲述这部分之前，建议你首先下载Annotation的示例代码AnnotationsSample.zip 。下载之后放在你习惯使用的IDE中，这些代码会帮助你更好的理解Annotation机制。 编写Annotation非常简单，可以将Annotation的定义同接口的定义进行比较。我们来看两个例子：一个是标准的注解@Override，另一个是用户自定义注解@Todo。 例子： @Target(ElementType.METHOD) @Retention(RetentionPolicy.SOURCE) public @interface Override { } 对于@Override注释你可能有些疑问，它什么都没做，那它是如何检查在父类中有一个同名的函数呢。当然，不要惊讶，我是逗你玩的。@Override注解的定义不仅仅只有这么一点代码。这部分内容很重要，我不得不再次重复：Annotations仅仅是元数据，和业务逻辑无关。理解起来有点困难，但就是这样。如果Annotations不包含业务逻辑，那么必须有人来实现这些逻辑。元数据的用户来做这个事情。Annotations仅仅提供它定义的属性(类/方法/包/域)的信息。Annotations的用户(同样是一些代码)来读取这些信息并实现必要的逻辑。 当我们使用Java的标注Annotations(例如@Override)时，JVM就是一个用户，它在字节码层面工作。到这里，应用开发人员还不能控制也不能使用自定义的注解。因此，我们讲解一下如何编写自定义的Annotations。 我们来逐个讲述编写自定义Annotations的要点。上面的例子中，你看到一些注解应用在注解上。 使用Annotation之前(甚至在使用之后)，XML被广泛的应用于描述元数据。不知何时开始一些应用开发人员和架构师发现XML的维护越来越糟糕了。他们希望使用一些和代码紧耦合的东西，而不是像XML那样和代码是松耦合的(在某些情况下甚至是完全分离的)代码描述。如果你在Google中搜索“XML vs. annotations”，会看到许多关于这个问题的辩论。最有趣的是XML配置其实就是为了分离代码和配置而引入的。上述两种观点可能会让你很疑惑，两者观点似乎构成了一种循环，但各有利弊。下面我们通过一个例子来理解这两者的区别。 假如你想为应用设置很多的常量或参数，这种情况下，XML是一个很好的选择，因为它不会同特定的代码相连。如果你想把某个方法声明为服务，那么使用Annotation会更好一些，因为这种情况下需要注解和方法紧密耦合起来，开发人员也必须认识到这点。 另一个很重要的因素是Annotation定义了一种标准的描述元数据的方式。在这之前，开发人员通常使用他们自己的方式定义元数据。例如，使用标记interfaces，注释，transient关键字等等。每个程序员按照自己的方式定义元数据，而不像Annotation这种标准的方式。 目前，许多框架将XML和Annotation两种方式结合使用，平衡两者之间的利弊。 >Annotation是如何工作的？怎么编写自定义的Annotation？ >>在讲述这部分之前，建议你首先下载Annotation的示例代码AnnotationsSample.zip 。下载之后放在你习惯使用的IDE中，这些代码会帮助你更好的理解Annotation机制。 编写Annotation非常简单，可以将Annotation的定义同接口的定义进行比较。我们来看两个例子：一个是标准的注解@Override，另一个是用户自定义注解@Todo。 >>>例子： @Target(ElementType.METHOD) @Retention(RetentionPolicy.SOURCE) public @interface Override { } 对于@Override注释你可能有些疑问，它什么都没做，那它是如何检查在父类中有一个同名的函数呢。当然，不要惊讶，我是逗你玩的。@Override注解的定义不仅仅只有这么一点代码。这部分内容很重要，我不得不再次重复：Annotations仅仅是元数据，和业务逻辑无关。理解起来有点困难，但就是这样。如果Annotations不包含业务逻辑，那么必须有人来实现这些逻辑。元数据的用户来做这个事情。Annotations仅仅提供它定义的属性(类/方法/包/域)的信息。Annotations的用户(同样是一些代码)来读取这些信息并实现必要的逻辑。 当我们使用Java的标注Annotations(例如@Override)时，JVM就是一个用户，它在字节码层面工作。到这里，应用开发人员还不能控制也不能使用自定义的注解。因此，我们讲解一下如何编写自定义的Annotations。 我们来逐个讲述编写自定义Annotations的要点。上面的例子中，你看到一些注解应用在注解上。 J2SE5.0版本在 java.lang.annotation提供了四种元注解，专门注解其他的注解： @Documented –注解是否将包含在JavaDoc中 @Retention –什么时候使用该注解 @Target? –注解用于什么地方 @Inherited – 是否允许子类继承该注解

@Documented–一个简单的Annotations标记注解，表示是否将注解信息添加在java文档中。

@Retention– 定义该注解的生命周期。

RetentionPolicy.SOURCE – 在编译阶段丢弃。这些注解在编译结束之后就不再有任何意义，所以它们不会写入字节码。@Override, @SuppressWarnings都属于这类注解。 RetentionPolicy.CLASS – 在类加载的时候丢弃。在字节码文件的处理中有用。注解默认使用这种方式。 RetentionPolicy.RUNTIME– 始终不会丢弃，运行期也保留该注解，因此可以使用反射机制读取该注解的信息。我们自定义的注解通常使用这种方式。

@Target – 表示该注解用于什么地方。

如果不明确指出，该注解可以放在任何地方。以下是一些可用的参数。需要说明的是：属性的注解是兼容的，如果你想给7个属性都添加注解，仅仅排除一个属性，那么你需要在定义target包含所有的属性。 ElementType.TYPE:用于描述类、接口或enum声明 ElementType.FIELD:用于描述实例变量 ElementType.METHOD ElementType.PARAMETER ElementType.CONSTRUCTOR ElementType.LOCAL_VARIABLE ElementType.ANNOTATION_TYPE 另一个注释 ElementType.PACKAGE 用于记录java文件的package信息

@Inherited – 定义该注释和子类的关系

那么，注解的内部到底是如何定义的呢？Annotations只支持基本类型、String及枚举类型。注释中所有的属性被定义成方法，并允许提供默认值。

Demo小例子定义一个UserAnnotation注解类：

@Target(value = { ElementType.FIELD })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface UserAnnotation {
    public int id() default 0;  
       public String name() default ""; 
       public int age() default 18; 
       public String gender() default "M";
}

【@target】这个注解来指定给哪一类java成员注解，指定注解目标该是什么样的东西 注解@Target的源码

@Documented
 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE) //这不是在作弊，这确实是自己注解自己，所以说注解也可以被字节给注解
 public @interface Target {     
ElementType[] value(); //值可以使数组 value={...} 
}
 public enum ElementType {     
     TYPE,  //给类（型）注解   
    FIELD, //给字段注解，不要忘了，字段可以是对象  
     METHOD, //给方法注解  
     PARAMETER, //给参数注解     
    CONSTRUCTOR, //给构造方法注解     
    LOCAL_VARIABLE, //给局部变量注解     
   ANNOTATION_TYPE,//给注解注解（这貌似把自己不当类来看）                    
    PACKAGE, //给包注解     
    TYPE_PARAMETER, //不知道，  
    TYPE_USE //这个也不知道
 }

【@Retention】表示注解运行的状态，换句话说，注解改在什么样的状态下才能运行

**注解@Retention的源码**
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Retention {    
RetentionPolicy value();
}
public enum RetentionPolicy {    
SOURCE, //源码状态运行，    
CLASS, //编译类文件时运行    
RUNTIME //运行时运行
}

注解定义好了，怎么使用呢，如下

public class TestMain{ 
@UserAnnotation(age=20,gender="F",id=2014,name="zhangsan")//注解的用  
   private Object obj;   
   public static void main(String[] args) throws Exception  {     
        Filed objField = TestMain.class.getField("obj");     
       UserAnnotation ua = objField.getAnnotation(UserAnnotation.class);//得到注解,起到了标记的作用        
 System.out.println(ua.age()+","+ua.gender()+","+ua.id()+","+ua.name());    //***进一步操作的话，假设Object要指向一个User类，那么可以讲注解的值给他    
       TestMain tm = new TestMain();    
      objFiled.set(tm,new User(ua.age(),ua.gender(),ua.id(),ua.name())); //不错吧，将自己的信息送给obj，起到了附加信息的作用        
   }
}