Java 8新特性探究(四)類型註解 複雜還是便捷

本文將介紹java 8的第二個特性:類型註解。
註解大家都知道,從java5開始加入這一特性,發展到現在已然是遍地開花,在很多框架中得到了廣泛的使用,用來簡化程序中的配置。那充滿爭議的類型註解究竟是什麼?複雜還是便捷?

什麼是類型註解

在java 8之前,註解只能是在聲明的地方所使用,比如類,方法,屬性;java 8裏面,註解可以應用在任何地方,比如:

  • 創建類實例
    new @Interned MyObject();
  • 類型映射
    myString = (@NonNull String) str;
  • implements 語句中
    class UnmodifiableList<T> implements @Readonly List<@Readonly T> { ... };
  • throw exception聲明
    void monitorTemperature() throws @Critical TemperatureException { ... };

需要注意的是,類型註解只是語法而不是語義,並不會影響java的編譯時間,加載時間,以及運行時間,也就是說,編譯成class文件的時候並不包含類型註解。

類型註解的作用

先看看下面代碼:

Collections.emptyList().add("One");
int i=Integer.parseInt("hello");
System.console().readLine();

上面的代碼編譯是通過的,但運行是會分別報UnsupportedOperationException; NumberFormatException;NullPointerException異常,這些都是runtime error;

類型註解被用來支持在Java的程序中做強類型檢查。配合插件式的check framework,可以在編譯的時候檢測出runtime error,以提高代碼質量。這就是類型註解的作用了。

check framework

check framework是第三方工具,配合Java的類型註解效果就是1+1>2。它可以嵌入到javac編譯器裏面,可以配合ant和maven使用,也可以作爲eclipse插件。地址是http://types.cs.washington.edu/checker-framework/
check framework可以找到類型註解出現的地方並檢查,舉個簡單的例子:

import checkers.nullness.quals.*;
public class GetStarted {
    void sample() {
        @NonNull Object ref = new Object();
    }
}

使用javac編譯上面的類 :

javac -processor checkers.nullness.NullnessChecker GetStarted.java

編譯是通過,但如果修改成:

@NonNull Object ref = null;

再次編譯,則出現:

GetStarted.java:5: incompatible types.
found   : @Nullable <nulltype>
required: @NonNull Object
        @NonNull Object ref = null;
                              ^
1 error

如果你不想使用類型註解檢測出來錯誤,則不需要processor,直接javac GetStarted.java是可以編譯通過的,這是在java 8 with Type Annotation Support版本里面可以,但java 5,6,7版本都不行,因爲javac編譯器不知道@NonNull是什麼東西,但check framework 有個向下兼容的解決方案,就是將類型註解nonnull用/**/註釋起來,比如上面例子修改爲:

import checkers.nullness.quals.*;
public class GetStarted {
    void sample() {
        /*@NonNull*/ Object ref = null;
    }
}

這樣javac編譯器就會忽略掉註釋塊,但用check framework裏面的javac編譯器同樣能夠檢測出nonnull錯誤。
通過類型註解+check framework我們可以看到,現在runtime error可以在編譯時候就能找到。

關於JSR 308

JSR 308想要解決在Java 1.5註解中出現的兩個問題:

  • 在句法上對註解的限制:只能把註解寫在聲明的地方。
  • 類型系統在語義上的限制:類型系統還做不到預防所有的bug。

JSR 308 通過如下方法解決上述兩個問題:

  • 對Java語言的句法進行擴充,允許註解出現在更多的位置上。包括:方法接收器(method receivers,譯註:例public in size() @Readonly { … }),泛型參數,數組,類型轉換,類型測試,對象創建,類型參數綁定,類繼承和throws子句。其實就是類型註解,現在是java 8的一個特性。
  • 通過引入可插拔的類型系統(pluggable type systems)能夠創建功能更強大的註解處理器。類型檢查器對帶有類型限定註解的源碼進行分析,一旦發現不匹配等錯誤之處就會產生警告信息。其實就是check framework。

對JSR308,有人反對,覺得更復雜更靜態了,比如:

@NotEmpty List<@NonNull String> strings = new ArrayList<@NonNull String>()>;

換成動態語言爲:

var strings = ["one", "two"];

有人贊成,說到底,代碼纔是“最根本”的文檔。代碼中包含的註解清楚表明了代碼編寫者的意圖。當沒有及時更新或者有遺漏的時候,恰恰是註解中包含的意圖信息,最容易在其他文檔中被丟失。而且將運行時的錯誤轉到編譯階段,不但可以加速開發進程,還可以節省測試時檢查bug的時間。

總結

並不是人人都喜歡這個特性,特別是動態語言比較流行的今天,所幸,java 8並不強求大家使用這個特性,反對的人可以不使用這一特性,而對代碼質量有些要求比較高的人或公司可以採用JSR 308,畢竟代碼纔是“最基本”的文檔,這句話我是贊同的。雖然代碼會增多,但可以使你的代碼更具有表達意義。

原文鏈接:http://my.oschina.net/benhaile/blog/179642

發佈了7 篇原創文章 · 獲贊 4 · 訪問量 2萬+
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章