Annotation 介绍

Annotation英文单词翻译过来就是注释注解的意思,实际上它干的活也确实如此.我们在使用IDE时经常会看见一些@return,@param等样子的注释,实际上它就是一种annotation.这里估计大家都有一个共识,就是无论annotation怎么使用,它都不会改变程序最终的运行结果,这就是annotaion的特性了.那么annotation具体有什么作用呢?我们又该来怎么使用它呢?
也许大家会注意到,过时的方法往往会带有一条删除线,比如
new Date().toLocaleString();
又或者我们写的一个类如以下片段:
@Override
public String toString(){ return null; }
@Override
public void overrideTest(){ }
实际上,这时IDE会报错或者警告,但实际上这个类拿去编译,甚至运行都会毫无问题.但是它如何知道就错了呢?这就归功于Annotation注解了.编译器此时通过反射来获取这个方法的Annotation,通过Annotation来确认这个方法究竟是干嘛用的.比如注释是Override,那么它就会继续去检查父类是否有这个方法可以让子类来重写.如果没有,那么开发环境就报错.
实际上还有很多类似的用法,生成doc文档就是最常见的用法之一.那么对Annotation有了初步的了解后我们接下来就可以介绍一下Annotation了.

Annotation的作用域
SOURCE代表的是这个Annotation类型的信息只会保留在程序源码里，源码如果经过了编译之后，Annotation的数据就会消失,并不会保留在编译好的.class文件里面。
ClASS的意思是这个Annotation类型的信息保留在程序源码里,同时也会保留在编译好的.class文件里面,在执行的时候，并不会把这一些信息加载到虚拟机(JVM)中去.注意一下，当你没有设定一个Annotation类型的Retention值时，系统默认值是CLASS.
RUNTIME,表示在源码、编译好的.class文件中保留信息，在执行的时候会把这一些信息加载到JVM中去的．
以上三个范围都是在RetentionPolicy枚举中定义好的.
public enum RetentionPolicy {
　SOURCE,
　CLASS,
　RUNTIME
}
但是我们具体申明的时候不是直接使用这个枚举,因为是注释申明,所以只能使用注释的方式,所以jdk又把这个枚举封装成了一个注释@Retention,这个注释源码如下
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Retention {
　RetentionPolicy value();
}
那,这里可以看到, Annotation可以自己给自己定义使用的,有点奇怪吧…

Annotation的运作范围
一个annotation不是想在哪用就在哪用的,就好比java中方法必须写到类里面一样,annotation也有自己的定义范围,规定一个annotation在哪些地方可以去使用他.具体的范围有如下几个:
TYPE,
FIELD,
METHOD
PARAMETER
CONSTRUCTOR
LOCAL_VARIABLE
ANNOTATION_TYPE
PACKAGE
这几个名字不言而喻,type:申明的类型,field:字段, method:方法...等等,这里就不一一解释
好无疑问,这里jdk同样包装好了,用的是以一个ElementType枚举类型
public enum ElementType {
　TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR,
　LOCAL_VARIABLE, ANNOTATION_TYPE,PACKAGE
}
为了annotation使用有包装了一个名为Target的annotation类型.源码如下:
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Target {
　ElementType[] value();
}
上面都找到两种annotation都提及一个@Documented,@Documented的目的就是让这一个Annotation类型的信息能够显示在javaAPI说明文档上;没有添加的话，使用javadoc生成API文档的时候就会找不到这一个类型生成的信息.

JDK5自带的几个Annotation:
@Deprecated用于修饰已经过时的方法；
@Override用于修饰此方法覆盖了父类的方法（而非重载）；
@SuppressWarnings用于通知java编译器禁止特定的编译警告。

以下介绍关于Annotation的用法语法及使用了:
1。类型声明方式：
通常，应用程序并不是必须定义annotation类型，但是定义annotation类型并非难事。Annotation类型声明于一般的接口声明极为类似，区别只在于它在interface关键字前面使用“@”符号。
annotation类型的每个方法声明定义了一个annotation类型成员，但方法声明不必有参数或者异常声明；方法返回值的类型被限制在以下的范围：primitives、String、Class、enums、annotation和前面类型的数组；方法可以有默认值。

下面是一个简单的annotation类型声明：
清单1:
    /**
     * Describes the Request-For-Enhancement(RFE) that led
     * to the presence of the annotated API element.
     */
    public @interface RequestForEnhancement {
        int    id();
        String synopsis();
        String engineer() default "[unassigned]";
        String date();    default "[unimplemented]";
    }

代码中只定义了一个annotation类型RequestForEnhancement。

annotation到底能起什么作用呢？
1，编译工具或其他工具可以根据被附加在代码里的annotation信息自动生成配置文件或文档等外部文件。
比如，sun公司就提供了apt（Annotation Processing Tool）工具，apt工具是一个可以处理annotation的命令行工具，apt提供了在编译期针对源代码级别的解析，并可以在解析时生成新的源代码和其他文件，同时还可以对生成的源代码进行编译。
2，其他程序可以在运行时动态解析将要被执行的程序里的annotation信息，并根据被附加的annotation信息来执行不同的操作。
比如，EJB3规范就比较广泛地使用了annotation特性。比如只要在POJO为class注明@Stateless注释，EJB容器便会根据此annotation把该POJO注册为无状态的Session Bean。EJB3使用了annotation大大地简化了EJB的开发和配置过程。我们会在其他文章里专门介绍EJB Annotation的原理与使用方法，这里不做详述。

本文通过一个简单地例子来说明怎么在运行期动态解析annotation。Apt工具的使用我们会在近期其他文章里对其加以介绍。

比如，我们定义了MyAnnotation3注释：
MyAnnotation3.java

package com.test.annotation;

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.annotation.Inherited;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @ interface MyAnnotation3 {
     public String value();
     public String[] multiValues();
     int number() default 0;
}

上面定义了一个名为MyAnnotation3的注释。

我们再定义一个GetMyAnnotation类，该类使用了MyAnnotation3注释：
GetMyAnnotation.java：

package com.test.annotation.test;

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

import javax.ejb.EJB;
import javax.naming.InitialContext;
import javax.naming.NamingException;

import com.test.annotation.MyAnnotation3;

// 为GetMyAnnotation类附加MyAnnotation3 注释
@MyAnnotation3(value = " Class GetMyAnnotation", multiValues = {" 1"," 2"})
public class GetMyAnnotation {
     // 为testField1属性附加MyAnnotation3 注释
    @MyAnnotation3(value = " call testField1", multiValues={" 1"}, number = 1)
     private String testField1;

// 为testMethod1方法附加MyAnnotation3 注释
@MyAnnotation3(value = " call testMethod1", multiValues={" 1", " 2"}, number = 1)
public void testMethod1() {

}

@Deprecated
@MyAnnotation3(value = " call testMethod2", multiValues={" 3", " 4", " 5"})
public void testMethod2() {

}
}

上面的例子GetMyAnnotation非常简单，里面没有任何功能，但是分别为类（class），属性（field），方法（method）申明（附加）了MyAnnotation3 注释。

下面我们用程序TestMyAnnotation3对GetMyAnnotation里MyAnnotation3注释进行解析。

运行时解析annotation
TestMyAnnotation3.java

public class TestMyAnnotation3 {

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(" --Class Annotations--");
         if (GetMyAnnotation.class.isAnnotationPresent(MyAnnotation3. class)) {
            System.out.println(" [GetMyAnnotation].annotation:");
            MyAnnotation3 classAnnotation = GetMyAnnotation.class.getAnnotation(MyAnnotation3. class);
            printMyAnnotation3(classAnnotation);
        }


        System.out.println(" --Fields Annotations--");
        Field [] fields = GetMyAnnotation.class.getDeclaredFields();
         for (Field field : fields) {
             if (field.isAnnotationPresent(MyAnnotation3. class)) {
                System.out.println(" [GetMyAnnotation." + field.getName() + " ].annotation:");
                MyAnnotation3 fieldAnnotation = field.getAnnotation(MyAnnotation3. class);
                printMyAnnotation3(fieldAnnotation);
            }
        }

        System.out.println(" --Methods Annotations--");
        Method[] methods = GetMyAnnotation.class.getDeclaredMethods();
         for (Method method : methods) {
            System.out.println(" [GetMyAnnotation." + method.getName() + " ].annotation:");
             if (method.isAnnotationPresent(MyAnnotation3. class)) {
                MyAnnotation3 methodAnnotation = method.getAnnotation(MyAnnotation3. class);
                printMyAnnotation3(methodAnnotation);
            }
        }
    }

     private static void printMyAnnotation3(MyAnnotation3 annotation3) {
         if (annotation3 == null) {
            return;
        }

        System.out.println(" {value=" + annotation3.value());

        String multiValues = "";
         for (String value: annotation3.multiValues()) {
            multiValues += " ," + value;
        }

        System.out.println(" multiValues=" + multiValues);

        System.out.println(" number=" + annotation3.number() + " }");
    }
}

输出：

--Class Annotations--
[GetMyAnnotation].annotation:
{value=Class GetMyAnnotation
multiValues=,1,2
number=0}
--Fields Annotations--
[GetMyAnnotation.testField1].annotation:
{value=call testField1
multiValues=,1
number=1}
--Methods Annotations--
[GetMyAnnotation.testMethod1].annotation:
{value=call testMethod1
multiValues=,1,2
number=1}
[GetMyAnnotation.testMethod2].annotation:
{value=call testMethod2
multiValues=,3,4,5
number=0}

JDK1.5以后的版本提供的跟annotation有关的接口：

interface java.lang.reflect.AnnotatedElement {
     boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass);
    <T extends Annotation> T getAnnotation(Class<T> annotationClass);
    Annotation[] getAnnotations();
    Annotation[] getDeclaredAnnotations();
}

该接口主要用来取得附加在类（class），构造方法（constructor），属性（field），方法（method），包（package）上的annotation信息。

JDK1.5与此有关的几个类都实现了AnnotatedElement接口：

java.lang.reflect.AccessibleObject,
java.lang.reflect.Class,
java.lang.reflect.Constructor,
java.lang.reflect.Field,
java.lang.reflect.Method,
java.lang.reflect.Package

所以可以利用反射（reflection）功能在程序里动态解析附加的annotation信息。

总结：
本文通过举例简单地说明了怎么动态解析annotation，大家可以举一反三，利用Java的annotation特性，完成更复杂功能等。

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