後端JAVA:說說你對【註解】的理解

本文主要內容如下:

背景

現在已經處於註解盛行時代,註解@Override ,這個註解是再熟悉不過了,還有@Controller、@RequestMapping、@Service.....

註解已經是作爲一個開發中必備的技能了。

如果在面試中被問到註解,說不出個123,就只能回去等通知了。

什麼是註解?

註解annotation是JavaSE5.0中新增功能。可以理解爲註解是一種標記,這種標記可以在編譯、類加載、運行時被讀取,並執行相應的處理。

它可以添加到程序的任何元素上:包聲明、類型聲明、構造方法、普通方法、成員變量、參數。

註解的老大:

    package java.lang.annotation;
    //是個接口
    public interface Annotation {    
        boolean equals(Object obj);
        int hashCode(); 
        String toString(); 
        //獲取註解類型
        Class<? extends Annotation> annotationType();
    }

JDK自帶爲我們提供了元註解,下面就來聊聊JDK的元註解。

元註解有哪些?

JDK爲我們提供五個元註解,位於java.lang.annotation 包目錄下。分別爲:

  • @Retention

  • @Target

  • @Documented

  • @Inherited

  • @Repeatable

Retention註解

字面翻譯:

該註解就是定義該註解是作用於什麼階段。

編譯、類加載、運行(使用最多)

註解源碼:

    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
    public @interface Retention {
        /**
         * Returns the retention policy.
         * @return the retention policy
         */
        RetentionPolicy value();
    }

保留策略

    package java.lang.annotation;
    public enum RetentionPolicy { 
        SOURCE, 
        CLASS, 
        RUNTIME
    }

SOURCE:只在Java源代碼中,編譯器編譯的時候會把它直接丟棄。

CLASS:編譯器將註解記錄在.class文件中。當運行Java程序時,JVM不能獲取註解信息。這是默認值。

RUNTIME:編譯器將註解記錄在.class文件中。當運行Java程序時,JVM也能獲取註解信息。程序可以通過反射獲取註解信息。

注意:如果使用該註解的時候必須指定value的值。

Target註解

字面意義爲目標,下面來看看器源碼:

    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
    public @interface Target {
        //元素類型
        ElementType[] value();
    }
    public enum ElementType { 
        TYPE, 
        FIELD, 
        METHOD, 
        PARAMETER, 
        CONSTRUCTOR, 
        LOCAL_VARIABLE, 
        ANNOTATION_TYPE, 
        PACKAGE, 
        /** @since 1.8*/
        TYPE_PARAMETER,
        /** @since 1.8*/
        TYPE_USE
    }

Target註解是在聲明創建一個註解的時候,指示該註解可以作用於程序中的哪些元素。

它裏邊也包含一個名爲value的成員變量,value成員變量的值有如下幾種

  • ANNOTATION_TYPE:指定當前註解只能修飾其它註解

  • CONSTRUCTOR:指定當前註解只能修飾構造方法

  • FIELD:指定當前註解只能修飾成員變量

  • LOCAL_VARIABLE:指定當前註解只能修飾局部變量

  • METHOD:指定當前註解只能修飾方法

  • PACKAGE:指定當前註解只能修飾包

  • PARAMETER:指定當前註解只能修飾參數

  • TYPE:指定當前註解可以修飾類,接口,其它註解,枚舉等類型

比如說:常用的Spring的註解@Controller,是用來作用於類上的。

Documented 註解

字面意義就是文檔。@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 。

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Documented {
}

主要是用來生成文檔的,工作中基本上很少使用,作爲了解就可以了。

Inherited 註解

字面意義:

@Inherited註解是在聲明創建一個註解的時候,指定該註解將具有繼承性。

Inherited 源碼:

    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
    public @interface Inherited {
    }

如果某個類使用了該註解@Xx,則其子類也將自動被此註解@Xx所修飾。

使用模板:

    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Inherited
    public @interface A {
        
    }
    @A
    public class Base {
        
    }
    //Sub也帶有@A
    public class Sub extends Base {
    }
Repeatable註解

@Repeatable元註解,顧名思義,重複註解,就是在聲明創建註解的時候,指定該註解可以被同一個程序元素多次使用。這是JDK8新增的註解,重複註解只是一種簡單化寫法,這種簡單化寫法是一種假象。多個重複註解其實會被作爲“容器”註解的value成員變量的數組元素。

比如下面Spring中註解ComponentScan:

    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Documented
    @Repeatable(ComponentScans.class)
    public @interface ComponentScan {
    }
    
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Documented
    public @interface ComponentScans {
     ComponentScan[] value();
    }

使用案例

    import org.springframework.context.annotation.Bean;
    import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
    import org.springframework.context.annotation.ComponentScans;
    
    @ComponentScans(value = {
            @ComponentScan(value = "com.tian.pakage0"),
            @ComponentScan(value = "com.tian.pakage1")})
    public class MainConfig {
        @Bean
        public User person() {
            return new User();
        }
    }

基本註解

註解必須使用工具來處理,工具負責提取註解中包含的元數據,工具還會根據這些元數據增加額外的功能。下面我們先來了解一下5個基本註解的用法。

  • Override

  • SafeVarargs

  • SuppressWarnings

  • FunctionalInterface

  • Deprecated

下面我們就來說說這五個註解。

Override

用於標識方法,標識該方法屬於重寫父類的方法 。

    //只能用於方法上
    @Target(ElementType.METHOD)
    //源碼中編譯時就會使用
    @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
    public @interface Override {
    }

此註解表面是重寫父類的方法,只能用於方法上,並且用於編譯階段,我們在開發的時候,如果註解使用不當,在源碼編譯時立馬就會做出提示。

SafeVarargs

@SafeVarargs註解是在JDK7中引入的。此註解適用於接受varargs參數的final和static方法或構造函數。此註解用於確保方法不會對其varargs參數執行不安全的操作。從Java9開始,@SafeVarargs註解也適用於私有實例方法。

@SafeVarargs源碼

    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({ElementType.CONSTRUCTOR, ElementType.METHOD})
    public @interface SafeVarargs {}

使用案例

如果不使用此註解

public class SafevarargsTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 傳遞可變參數,參數是泛型集合
        display(10, 20, 30);
        // 傳遞可變參數,參數是非泛型集合
        display("10", 20, 1000L); // 會有編譯警告
    }

    public static <T> void display(T... array) {
        for (T arg : array) {
            System.out.println(arg.getClass().getName() + ":" + arg);
        }
    }
}

display方法會提示

如果我們給這個方法添加此註解後

上面的代碼在可變參數display前添加了@SafeVarargs註解,當然也可以使用 @SuppressWarnings("unchecked") 註解,可是,兩者相比較來說的話@SafeVarargs註解更適合。

注意:@SafeVarargs註解不適用於非static或非final聲明的方法,對於未聲明爲static或final的方法,假如,要抑制unchecked警告,可以使用@SuppressWarnings註解。

SuppressWarnings

用於有選擇的關閉編譯器對類、方法、成員變量、變量初始化的警告。

    @Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE})
    @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
    public @interface SuppressWarnings {
        String[] value();
    }

編譯時期就會做出提示,使用範圍也是比較廣泛,可以適用於類、接口、枚舉、方法、字段等。

我們開發過程中見過最多的應該是集合存放數據的時候,比如下面的例子。

但是如果我們把第一行代碼註釋放開。

這樣就不會提示了。

FunctionalInterface

JDK8新增註解。@FunctionalInterface標記在接口上,“函數式接口”是指僅僅只包含一個抽象方法的接口。

源碼

    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.TYPE)
    public @interface FunctionalInterface {}

1、該註解只能標記在”有且僅有一個抽象方法”的接口上。

2、JDK8接口中的靜態方法和默認方法,都不算是抽象方法。

3、接口默認繼承java.lang.Object,所以如果接口顯示聲明覆蓋了Object中方法,那麼也不算抽象方法。

4、該註解不是必須的,如果一個接口符合”函數式接口”定義,那麼加不加該註解都沒有影響。加上該註解能夠更好地讓編譯器進行檢查。如果編寫的不是函數式接口,但是加上了@FunctionInterface,那麼編譯器會報錯。

5、@FunctionalInterface 註解的interface。它的特點是其中只有一個子類必須要實現的abstract方法。

使用場景

Callable、Runnable等就有使用到。

    @FunctionalInterface
    public interface Callable<V> {
        V call() throws Exception;
    }

    @FunctionalInterface
    public interface Runnable {
        public abstract void run();
    }
Deprecated

用於標識方法或類,標識該類或方法已過時,建議不要使用 。

    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(value={CONSTRUCTOR, FIELD, LOCAL_VARIABLE, METHOD, PACKAGE, PARAMETER, TYPE})
    public @interface Deprecated {
    }

使用範圍就想到廣泛了,構造方法、字段、方法等。

注意:只是提示過時了,不建議使用,不代表不能用,但是我們如果想用某個使用此註解標記的方法或者類的時候,建議找找有沒有替換方案,實在沒有替換方案,搞清楚爲什麼它會被設置成過時,使用不當可能會對我們的程序造成你意想不到問題,也可能會挖坑。

自定義註解

終於來到自定義了,下面我們來自定義一個註解。

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。

格式
    public @interface 註解名 {定義體} 
案例

自定義我們的註解

    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.METHOD)
    public @interface  MyInterface {
        String value() default "";
    }

使用階段爲運行階段,目標是在方法上。定義一個屬性value默認值爲空字符串。

下面我們就來使用我們定義的註解。

    import java.lang.reflect.Method;
    
    public class InterfaceDemo {
    
        //@MyInterface("老田自定義的註解")
         //@MyInterface
        @MyInterface(value = "老田自定義的註解")
        public void test() {
            // TODO:
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            InterfaceDemo interfaceDemo = new InterfaceDemo();
            Class<?> clazz = interfaceDemo.getClass();
            Method[] methods = clazz.getMethods();
            for (Method method : methods) {
                if ("test".contentEquals(method.getName())) {
                    System.out.println("方法名稱= " + method.getName());
                    MyInterface myInterface = method.getAnnotation(MyInterface.class);
                    System.out.println("方法上的註解= " + myInterface);
                    System.out.println("枚舉值= " + myInterface.value());
                }
            }
        }
    }

如果沒有指定value的值,那就使用默認值,value兩種方式賦值:

    @MyInterface("老田自定義的註解")
    @MyInterface(value = "老田自定義的註解")

然後我們運行上面的代碼,輸出結果爲:

以上我們就搞定了自定義註解以及使用,獲取屬性值。

註解是普通類還是接口?

使用javap查看我們自定義的註解.class文件內容。

這裏Annotation是接口:

    public interface Annotation {
    }

那麼證明,我們自定義的註解是extend接口Annotation,由此可知註解就是接口。

自定義註解注意點

解參數的可支持數據類型:

  • 所有基本數據類型(int,float,boolean,byte,double,char,long,short)

  • String類型

  • Class類型

  • enum類型

  • Annotation類型

  • 以上所有類型的數組

Annotation類型裏面的參數該怎麼設定:

  • 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。

  • 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。

  • 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。

如何獲取註解?

共有以下五種方式:

  1. 獲取類上的註解:Class類的getAnnotation()

  2. 獲取方法上的註解:Method類的getAnnotation()

  3. 獲取字段上的註解:Field類的 getAnnotation()

  4. 獲取構造方法上的註解:Constructor類的getAnnotation()

  5. 獲取包上的註解:Package類的getAnnotation()

如果此元素上存在指定的註釋類型,則此方法返回該元素的註釋,否則返回null。從上面的的集中方式中發現,都是使用getAnnotation()方法獲取的,相信大多數人都能猜到爲什麼都是同一個方法名稱。

下面就來說說Java中註解獲取的鼻祖:

java.lang.reflect.AnnotatedElement

此接口所有方法

看看AnnotatedElement類圖:

發現前面說的獲取註解的類,全部都實現了AnnotatedElement接口。

所以程序通過反射獲取了某個類的AnnotatedElement對象之後,程序就可以調用該對象的方法。

如下四個個方法來訪問Annotation信息:

「getAnnotation」

返回該程序元素上存在的、指定類型的註解,如果該類型註解不存在,則返回null。

「getAnnotations」

返回該程序元素上存在的所有註解。

「isAnnotationPresent」

判斷該程序元素上是否包指定類型的註解,存在則返回true,否則返回false。

「getDeclaredAnnotations」

返回直接存在於此元素上的所有註釋。與此接口中的其他方法不同,該方法將忽略繼承的註釋。(如果沒有註釋直接存在於此元素上,則返回長度爲零的一個數組。)該方法的調用者可以隨意修改返回的數組;這不會對其他調用者返回的數組產生任何影響

總結

爲什麼要學習註解?元註解有哪些?基本註解有哪些?如何自定義註解?註解是普通類還是接口?自定義註解需要注意些什麼?獲取獲取註解?

參考:

qqe2.com/java/post/1853.html cnblogs.com/peida/archive/2013/04/24/3036689.html

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