深入JAVA註解(Annotation)：自定義註解

一、基礎知識：元註解

要深入學習註解，我們就必須能定義自己的註解，並使用註解，在定義自己的註解之前，我們就必須要了解Java爲我們提供的元註解和相關定義註解的語法。

元註解：

　　元註解的作用就是負責註解其他註解。Java5.0定義了4個標準的meta-annotation類型，它們被用來提供對其它 annotation類型作說明。Java5.0定義的元註解：
　　　　1.@Target,
　　　　2.@Retention,
　　　　3.@Documented,
　　　　4.@Inherited
　　這些類型和它們所支持的類在java.lang.annotation包中可以找到。下面我們看一下每個元註解的作用和相應分參數的使用說明。

　　@Target：

　　　@Target說明了Annotation所修飾的對象範圍：Annotation可被用於 packages、types（類、接口、枚舉、Annotation類型）、類型成員（方法、構造方法、成員變量、枚舉值）、方法參數和本地變量（如循環變量、catch參數）。在Annotation類型的聲明中使用了target可更加明晰其修飾的目標。

　　作用：用於描述註解的使用範圍（即：被描述的註解可以用在什麼地方）

　　取值(ElementType)有：

　　　　1.CONSTRUCTOR:用於描述構造器
　　　　2.FIELD:用於描述域
　　　　3.LOCAL_VARIABLE:用於描述局部變量
　　　　4.METHOD:用於描述方法
　　　　5.PACKAGE:用於描述包
　　　　6.PARAMETER:用於描述參數
　　　　7.TYPE:用於描述類、接口(包括註解類型) 或enum聲明

　　使用實例：　　

@Target(ElementType.TYPE)
public @interface Table {
    /**
     * 數據表名稱註解，默認值爲類名稱
     * @return
     */
    public String tableName() default "className";
}

@Target(ElementType.FIELD)
public @interface NoDBColumn {

}

　　註解Table 可以用於註解類、接口(包括註解類型) 或enum聲明,而註解NoDBColumn僅可用於註解類的成員變量。

　　@Retention：

　　@Retention定義了該Annotation被保留的時間長短：某些Annotation僅出現在源代碼中，而被編譯器丟棄；而另一些卻被編譯在class文件中；編譯在class文件中的Annotation可能會被虛擬機忽略，而另一些在class被裝載時將被讀取（請注意並不影響class的執行，因爲Annotation與class在使用上是被分離的）。使用這個meta-Annotation可以對 Annotation的“生命週期”限制。

　　作用：表示需要在什麼級別保存該註釋信息，用於描述註解的生命週期（即：被描述的註解在什麼範圍內有效）

　　取值（RetentionPoicy）有：

　　　　1.SOURCE:在源文件中有效（即源文件保留）
　　　　2.CLASS:在class文件中有效（即class保留）
　　　　3.RUNTIME:在運行時有效（即運行時保留）

　　Retention meta-annotation類型有唯一的value作爲成員，它的取值來自java.lang.annotation.RetentionPolicy的枚舉類型值。具體實例如下：

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Column {
    public String name() default "fieldName";
    public String setFuncName() default "setField";
    public String getFuncName() default "getField"; 
    public boolean defaultDBValue() default false;
}

　　Column註解的的RetentionPolicy的屬性值是RUTIME,這樣註解處理器可以通過反射，獲取到該註解的屬性值，從而去做一些運行時的邏輯處理

　　@Documented:

　　@Documented用於描述其它類型的annotation應該被作爲被標註的程序成員的公共API，因此可以被例如javadoc此類的工具文檔化。Documented是一個標記註解，沒有成員。

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Column {
    public String name() default "fieldName";
    public String setFuncName() default "setField";
    public String getFuncName() default "getField"; 
    public boolean defaultDBValue() default false;
}

　　@Inherited：

　　@Inherited 元註解是一個標記註解，@Inherited闡述了某個被標註的類型是被繼承的。如果一個使用了@Inherited修飾的annotation類型被用於一個class，則這個annotation將被用於該class的子類。

　　注意：@Inherited annotation類型是被標註過的class的子類所繼承。類並不從它所實現的接口繼承annotation，方法並不從它所重載的方法繼承annotation。

　　當@Inherited annotation類型標註的annotation的Retention是RetentionPolicy.RUNTIME，則反射API增強了這種繼承性。如果我們使用java.lang.reflect去查詢一個@Inherited annotation類型的annotation時，反射代碼檢查將展開工作：檢查class和其父類，直到發現指定的annotation類型被發現，或者到達類繼承結構的頂層。

實例代碼：

/**
 * 
 * @author peida
 *
 */
@Inherited
public @interface Greeting {
    public enum FontColor{ BULE,RED,GREEN};
    String name();
    FontColor fontColor() default FontColor.GREEN;
}

二、基礎知識：自定義註解

使用@interface自定義註解時，自動繼承了java.lang.annotation.Annotation接口，由編譯程序自動完成其他細節。在定義註解時，不能繼承其他的註解或接口。@interface用來聲明一個註解，其中的每一個方法實際上是聲明瞭一個配置參數。方法的名稱就是參數的名稱，返回值類型就是參數的類型（返回值類型只能是基本類型、Class、String、enum）。可以通過default來聲明參數的默認值。

　　定義註解格式：
　　public @interface 註解名 {定義體}

　　註解參數的可支持數據類型：

　　　　1.所有基本數據類型（int,float,boolean,byte,double,char,long,short)
　　　　2.String類型
　　　　3.Class類型
　　　　4.enum類型
　　　　5.Annotation類型
　　　　6.以上所有類型的數組

　　Annotation類型裏面的參數該怎麼設定:
　　第一,只能用public或默認(default)這兩個訪問權修飾.例如,String value();這裏把方法設爲defaul默認類型；　　
　　第二,參數成員只能用基本類型byte,short,char,int,long,float,double,boolean八種基本數據類型和 String,Enum,Class,annotations等數據類型,以及這一些類型的數組.例如,String value();這裏的參數成員就爲String;　　
　　第三,如果只有一個參數成員,最好把參數名稱設爲"value",後加小括號.例:下面的例子FruitName註解就只有一個參數成員。

　　簡單的自定義註解和使用註解實例：

package annotation;

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

/**
 * 水果名稱註解
 * @author peida
 *
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitName {
    String value() default "";
}

package annotation;

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

/**
 * 水果顏色註解
 * @author peida
 *
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitColor {
    /**
     * 顏色枚舉
     * @author peida
     *
     */
    public enum Color{ BULE,RED,GREEN};
    
    /**
     * 顏色屬性
     * @return
     */
    Color fruitColor() default Color.GREEN;

}

package annotation;

import annotation.FruitColor.Color;

public class Apple {
    
    @FruitName("Apple")
    private String appleName;
    
    @FruitColor(fruitColor=Color.RED)
    private String appleColor;
    
    
    
    
    public void setAppleColor(String appleColor) {
        this.appleColor = appleColor;
    }
    public String getAppleColor() {
        return appleColor;
    }
    
    
    public void setAppleName(String appleName) {
        this.appleName = appleName;
    }
    public String getAppleName() {
        return appleName;
    }
    
    public void displayName(){
        System.out.println("水果的名字是：蘋果");
    }
}

註解元素的默認值：

　　註解元素必須有確定的值，要麼在定義註解的默認值中指定，要麼在使用註解時指定，非基本類型的註解元素的值不可爲null。因此, 使用空字符串或0作爲默認值是一種常用的做法。這個約束使得處理器很難表現一個元素的存在或缺失的狀態，因爲每個註解的聲明中，所有元素都存在，並且都具有相應的值，爲了繞開這個約束，我們只能定義一些特殊的值，例如空字符串或者負數，一次表示某個元素不存在，在定義註解時，這已經成爲一個習慣用法。

三、自定義註解實例

以上都是一些註解的基礎知識，這裏講一下自定義註解的使用。一般，註解都是搭配反射的解析器共同工作的，然後利用反射機制查看類的註解內容。如下：

 1 package testAnnotation;
 2 
 3 import java.lang.annotation.Documented;
 4 import java.lang.annotation.Retention;
 5 import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
 6 
 7 @Documented
 8 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
 9 public @interface Person{
10     String name();
11     int age();
12 }

 package testAnnotation;
 2 
 3 @Person(name="xingoo",age=25)
 4 public class test3 {
 5     public static void print(Class c){
 6         System.out.println(c.getName());
 7         
 8         //java.lang.Class的getAnnotation方法，如果有註解，則返回註解。否則返回null
 9         Person person = (Person)c.getAnnotation(Person.class);
10         
11         if(person != null){
12             System.out.println("name:"+person.name()+" age:"+person.age());
13         }else{
14             System.out.println("person unknown!");
15         }
16     }
17     public static void main(String[] args){
18         test3.print(test3.class);
19     }
20 }

運行結果：

testAnnotation.test3
name:xingoo age:25

接下來再講一個工作中的例子就可以收篇啦！

LoginVerify註解是用於對標註的方法在進行請求訪問時進行登錄判斷。

package com.newsee.annotation;

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

/**
 * 是否已登錄判斷
 *
 */
@Documented
@Target(ElementType.METHOD)
@Inherited
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface LoginVerify {

}

ScanningLoginVerifyAnnotation裏的scanning()方法被@PostConstruct修飾，說明它在服務器加載Servlet的時候運行，並且只會被服務器執行一次。

這裏再科普一下：

@PostConstruct和@PreDestroy。這兩個註解被用來修飾一個非靜態的void()方法。寫法有如下兩種方式：

@PostConstruct

Public void someMethod() {}
或者

public @PostConstruct void someMethod(){}

被@PostConstruct修飾的方法會在服務器加載Servlet的時候運行，並且只會被服務器執行一次。PostConstruct會在構造函數之後,init()方法之前執行。PreDestroy()方法在destroy()方法執行之後執行

scanning方法是在servlet加載完畢後獲取所有被加載類，遍歷其中的方法，如果有被LoginVerify註解修飾，則該方法名放到一個static的map中存儲起來。

package com.newsee.annotation;

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;
import javax.annotation.PostConstruct;
import org.springframework.core.io.Resource;
import org.springframework.core.io.support.PathMatchingResourcePatternResolver;
import org.springframework.core.io.support.ResourcePatternResolver;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.ClassUtils;
import com.newsee.constant.LoginVerifyMapping;

@Component
public class ScanningLoginVerifyAnnotation {
	private static final String PACKAGE_NAME = "com.newsee.face";

	private static final String RESOURCE_PATTERN = "/**/*.class";

	@PostConstruct
	public void scanning() throws IOException, SecurityException,
			ClassNotFoundException {
		String pattern = ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX
				+ ClassUtils.convertClassNameToResourcePath(PACKAGE_NAME)
				+ RESOURCE_PATTERN;
		ResourcePatternResolver resourcePatternResolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();
		Resource[] resources = resourcePatternResolver.getResources(pattern);
		for (Resource resource : resources) {
			if (resource.isReadable()) {
				String className = getClassName(resource.getURL().toString());
				Class cls = ScanningRequestCodeAnnotation.class.getClassLoader().loadClass((className));
				for (Method method : cls.getMethods()) {
					LoginVerify requestCode = method.getAnnotation(LoginVerify.class);
					if (requestCode != null) {
						</span>LoginVerifyMapping.add(className + "."+ method.getName());
					}
				}
			}
		}
	}

	private String getClassName(String resourceUrl) {
		String url = resourceUrl.replace("/", ".");
		url = url.replace("\\", ".");
		url = url.split("com.newsee")[1];
		url = url.replace(".class", "");
		return "com.newsee" + url.trim();
	}
}

LoginVerifyMapping就是存放被LoginVerify註解修飾的方法名的。

public class LoginVerifyMapping {
	private static Map<String, Boolean> faceFunctionIsNeedLoginVerify = new HashMap<String, Boolean>();

	public static void add(String functionName) {
		faceFunctionIsNeedLoginVerify.put(functionName, Boolean.TRUE);
	}

	public static Boolean getFaceFunctionIsNeedLoginVerify(String functionName) {
		return faceFunctionIsNeedLoginVerify.get(functionName);
	}
}

以下方法就是請求過來時判斷請求的方法是不是在LoginVerifyMapping中，如果是，則需要進行登錄校驗。

private ResponseContent handleRequests(RequestContent requestContent) throws ClassNotFoundException,
			NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException,
			InvocationTargetException {
		String requestCode = requestContent.getRequest().getHead().getNWCode();
		String className = RequestCodeMapping.getClassName(requestCode);
		String beanName = RequestCodeMapping.getBeanName(requestCode);
		String functionName = RequestCodeMapping.getFunctionName(requestCode);
		Boolean loginVerify = LoginVerifyMapping.getFaceFunctionIsNeedLoginVerify(className + "." + functionName);
		if (loginVerify != null && loginVerify) {//需要進行登錄校驗
			boolean isAuthenticated = SecurityUtils.getSubject().isAuthenticated();
			if (!isAuthenticated) {
				String exId=requestContent.getRequest().getHead().getNWExID();
				SystemMobileTokenKeyServiceInter systemMobileTokenKeyServiceInter = (SystemMobileTokenKeyServiceInter) SpringContextUtil
					.getBean("systemMobileTokenKeyServiceInter");
				SystemMobileTokenKey systemMobileTokenKey=systemMobileTokenKeyServiceInter.getByExId(exId);
				if(systemMobileTokenKey==null)
					throw new BaseException(ResponseCodeEnum.NO_LOGIN);
				Date keyTime = systemMobileTokenKey.getKeyTime();
				if (System.currentTimeMillis() - keyTime.getTime() > 1000 * 60 * 60 * 24 * 3)
					throw new BaseException(ResponseCodeEnum.NO_LOGIN);
			}
		}
		if (className == null || beanName == null || functionName == null)
			throw new BaseException(ResponseCodeEnum.REQUEST_CODE_NOT_EXIST);
		Object object = SpringContextUtil.getBean(beanName);
		Class cls = Class.forName(className);
		Method method = cls.getMethod(functionName, RequestContent.class);
		Object response = method.invoke(object, requestContent);
		return (ResponseContent) response;
	}
}

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