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Java 自定義註解&通過反射獲取類、方法、屬性上的註解

反射

JAVA中的反射是運行中的程序檢查自己和軟件運行環境的能力，它可以根據它發現的進行改變。通俗的講就是反射可以在運行時根據指定的類名獲得類的信息。

註解的定義

註解通過 @interface 關鍵字進行定義。

/**
* 自定義註解
*
* @author wangh
*
*/
public @interface TestAnnotation {
}

它的形式跟接口很類似，不過前面多了一個 @ 符號。上面的代碼就創建了一個名字爲 TestAnnotaion 的註解。

你可以簡單理解爲創建了一張名字爲 TestAnnotation 的標籤。

註解的應用

上面創建了一個註解，那麼註解的的使用方法是什麼呢。

@TestAnnotation
public class Test {
}

創建一個類 Test,然後在類定義的地方加上 @TestAnnotation 就可以用 TestAnnotation 註解這個類了。

你可以簡單理解爲將 TestAnnotation 這張標籤貼到 Test 這個類上面。

不過，要想註解能夠正常工作，還需要介紹一下一個新的概念那就是元註解。

元註解

元註解是可以註解到註解上的註解，或者說元註解是一種基本註解，但是它能夠應用到其它的註解上面。

如果難於理解的話，你可以這樣理解。元註解也是一張標籤，但是它是一張特殊的標籤，它的作用和目的就是給其他普通的標籤進行解釋說明的。

元標籤有 @Retention、@Documented、@Target、@Inherited、@Repeatable 5 種。

@Retention
Retention 的英文意爲保留期的意思。當 @Retention 應用到一個註解上的時候，它解釋說明了這個註解的的存活時間。

它的取值如下：
- RetentionPolicy.SOURCE 註解只在源碼階段保留，在編譯器進行編譯時它將被丟棄忽視。
- RetentionPolicy.CLASS 註解只被保留到編譯進行的時候，它並不會被加載到 JVM 中。
- RetentionPolicy.RUNTIME 註解可以保留到程序運行的時候，它會被加載進入到 JVM 中，所以在程序運行時可以獲取到它們。

我們可以這樣的方式來加深理解，@Retention 去給一張標籤解釋的時候，它指定了這張標籤張貼的時間。@Retention 相當於給一張標籤上面蓋了一張時間戳，時間戳指明瞭標籤張貼的時間週期。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TestAnnotation {
}

上面的代碼中，我們指定 TestAnnotation 可以在程序運行週期被獲取到，因此它的生命週期非常的長。

@Documented
顧名思義，這個元註解肯定是和文檔有關。它的作用是能夠將註解中的元素包含到 Javadoc 中去。

@Target
Target 是目標的意思，@Target 指定了註解運用的地方。

你可以這樣理解，當一個註解被 @Target 註解時，這個註解就被限定了運用的場景。

類比到標籤，原本標籤是你想張貼到哪個地方就到哪個地方，但是因爲 @Target 的存在，它張貼的地方就非常具體了，比如只能張貼到方法上、類上、方法參數上等等。@Target 有下面的取值

ElementType.ANNOTATION_TYPE 可以給一個註解進行註解
ElementType.CONSTRUCTOR 可以給構造方法進行註解
ElementType.FIELD 可以給屬性進行註解
ElementType.LOCAL_VARIABLE 可以給局部變量進行註解
ElementType.METHOD 可以給方法進行註解
ElementType.PACKAGE 可以給一個包進行註解
ElementType.PARAMETER 可以給一個方法內的參數進行註解
ElementType.TYPE 可以給一個類型進行註解，比如類、接口、枚舉
@Inherited
Inherited 是繼承的意思，但是它並不是說註解本身可以繼承，而是說如果一個超類被 @Inherited 註解過的註解進行註解的話，那麼如果它的子類沒有被任何註解應用的話，那麼這個子類就繼承了超類的註解。
說的比較抽象。代碼來解釋。

@Inherited
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Test {}
@Test
public class A {}
public class B extends A {}

註解 Test 被 @Inherited 修飾，之後類 A 被 Test 註解，類 B 繼承 A,類 B 也擁有 Test 這個註解。

可以這樣理解：

老子非常貧窮，所以人們給他貼了一張標籤叫做窮人。

老子的兒子長大後，只要沒有和老子斷絕父子關係，雖然別人沒有給他貼標籤，但是他自然也是窮人。

老子的孫子長大了，自然也是窮人。

這就是人們口中戲稱的窮一代，窮二代，窮三代。雖然叫法不同，好像好多個標籤，但其實事情的本質也就是他們有一張共同的標籤，也就是老子身上的那張窮人的標籤。

@Repeatable

Repeatable 自然是可重複的意思。@Repeatable 是 Java 1.8 才加進來的，所以算是一個新的特性。

什麼樣的註解會多次應用呢？通常是註解的值可以同時取多個。

舉個例子，一個人他既是程序員又是產品經理,同時他還是個畫家。

@interface Persons {
Person[] value();
}
@Repeatable(Persons.class)
@interface Person{
String role default "";
}
@Person(role="artist")
@Person(role="coder")
@Person(role="PM")
public class SuperMan{
}

注意上面的代碼，@Repeatable 註解了 Person。而 @Repeatable 後面括號中的類相當於一個容器註解。

什麼是容器註解呢？就是用來存放其它註解的地方。它本身也是一個註解。

我們再看看代碼中的相關容器註解。

@interface Persons {
Person[] value();
}

按照規定，它裏面必須要有一個 value 的屬性，屬性類型是一個被 @Repeatable 註解過的註解數組，注意它是數組。

如果不好理解的話，可以這樣理解。Persons 是一張總的標籤，上面貼滿了 Person 這種同類型但內容不一樣的標籤。把 Persons 給一個 SuperMan 貼上，相當於同時給他貼了程序員、產品經理、畫家的標籤。

我們可能對於 @Person(role=”PM”) 括號裏面的內容感興趣，它其實就是給 Person 這個註解的 role 屬性賦值爲 PM ，大家不明白正常，馬上就講到註解的屬性這一塊。

註解的屬性
註解的屬性也叫做成員變量。註解只有成員變量，沒有方法。註解的成員變量在註解的定義中以“無形參的方法”形式來聲明，其方法名定義了該成員變量的名字，其返回值定義了該成員變量的類型。

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TestAnnotation {
int id();
String msg();
}

上面代碼定義了 TestAnnotation 這個註解中擁有 id 和 msg 兩個屬性。在使用的時候，我們應該給它們進行賦值。

賦值的方式是在註解的括號內以 value=”” 形式，多個屬性之前用，隔開。

@TestAnnotation(id=3,msg="hello annotation")
public class Test {
}

需要注意的是，在註解中定義屬性時它的類型必須是 8 種基本數據類型外加類、接口、註解及它們的數組。

註解中屬性可以有默認值，默認值需要用 default 關鍵值指定。比如：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TestAnnotation {
public int id() default -1;
public String msg() default "Hi";
}

TestAnnotation 中 id 屬性默認值爲 -1，msg 屬性默認值爲 Hi。
它可以這樣應用。

@TestAnnotation()
public class Test {}

因爲有默認值，所以無需要再在 @TestAnnotation 後面的括號裏面進行賦值了，這一步可以省略。

另外，還有一種情況。如果一個註解內僅僅只有一個名字爲 value 的屬性時，應用這個註解時可以直接接屬性值填寫到括號內。

public @interface Check {
String value();
}

上面代碼中，Check 這個註解只有 value 這個屬性。所以可以這樣應用。

@Check("hi")
int a;

這和下面的效果是一樣的

@Check(value="hi")
int a;

最後，還需要注意的一種情況是一個註解沒有任何屬性。比如

public @interface Perform {}

那麼在應用這個註解的時候，括號都可以省略。

@Perform
public void testMethod(){}

Java 預置的註解

學習了上面相關的知識，我們已經可以自己定義一個註解了。其實 Java 語言本身已經提供了幾個現成的註解。

@Deprecated
這個元素是用來標記過時的元素，想必大家在日常開發中經常碰到。編譯器在編譯階段遇到這個註解時會發出提醒警告，告訴開發者正在調用一個過時的元素比如過時的方法、過時的類、過時的成員變量。

public class Hero {
@Deprecated
public void say(){
System.out.println("Noting has to say!");
}
public void speak(){
System.out.println("I have a dream!");
}
}

定義了一個 Hero 類，它有兩個方法 say() 和 speak() ，其中 say() 被 @Deprecated 註解。然後我們在 IDE 中分別調用它們。

可以看到，say() 方法上面被一條直線劃了一條，這其實就是編譯器識別後的提醒效果。

@Override

這個大家應該很熟悉了，提示子類要複寫父類中被 @Override 修飾的方法

@SuppressWarnings

阻止警告的意思。之前說過調用被 @Deprecated 註解的方法後，編譯器會警告提醒，而有時候開發者會忽略這種警告，他們可以在調用的地方通過 @SuppressWarnings 達到目的。

@SuppressWarnings("deprecation")
public void test1(){
Hero hero = new Hero();
hero.say();
hero.speak();
}

@SafeVarargs

參數安全類型註解。它的目的是提醒開發者不要用參數做一些不安全的操作,它的存在會阻止編譯器產生 unchecked 這樣的警告。它是在 Java 1.7 的版本中加入的。

@SafeVarargs // Not actually safe!
static void m(List<String>... stringLists) {
Object[] array = stringLists;
List<Integer> tmpList = Arrays.asList(42);
array[0] = tmpList; // Semantically invalid, but compiles without warnings
String s = stringLists[0].get(0); // Oh no, ClassCastException at runtime!
}

上面的代碼中，編譯階段不會報錯，但是運行時會拋出 ClassCastException 這個異常，所以它雖然告訴開發者要妥善處理，但是開發者自己還是搞砸了。

Java 官方文檔說，未來的版本會授權編譯器對這種不安全的操作產生錯誤警告。

@FunctionalInterface

函數式接口註解，這個是 Java 1.8 版本引入的新特性。函數式編程很火，所以 Java 8 也及時添加了這個特性。

函數式接口 (Functional Interface) 就是一個具有一個方法的普通接口。

比如

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
/**
* When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used
* to create a thread, starting the thread causes the object's
* <code>run</code> method to be called in that separately executing
* thread.
* <p>
* The general contract of the method <code>run</code> is that it may
* take any action whatsoever.
*
* @see java.lang.Thread#run()
*/
public abstract void run();
}

我們進行線程開發中常用的 Runnable 就是一個典型的函數式接口，上面源碼可以看到它就被 @FunctionalInterface 註解。

可能有人會疑惑，函數式接口標記有什麼用，這個原因是函數式接口可以很容易轉換爲 Lambda 表達式。這是另外的主題了，有興趣的同學請自己搜索相關知識點學習。

註解的提取

博文前面的部分講了註解的基本語法，現在是時候檢測我們所學的內容了。

我通過用標籤來比作註解，前面的內容是講怎麼寫註解，然後貼到哪個地方去，而現在我們要做的工作就是檢閱這些標籤內容。形象的比喻就是你把這些註解標籤在合適的時候撕下來，然後檢閱上面的內容信息。

要想正確檢閱註解，離不開一個手段，那就是反射。

註解與反射。

註解通過反射獲取。首先可以通過 Class 對象的 isAnnotationPresent() 方法判斷它是否應用了某個註解

public boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass) {}

然後通過 getAnnotation() 方法來獲取 Annotation 對象。

public <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass) {}

或者是 getAnnotations() 方法。

public Annotation[] getAnnotations() {}

前一種方法返回指定類型的註解，後一種方法返回註解到這個元素上的所有註解。

如果獲取到的 Annotation 如果不爲 null，則就可以調用它們的屬性方法了。比如

@TestAnnotation()
public class Test {
public static void main(String[] args) {
boolean hasAnnotation = Test.class.isAnnotationPresent(TestAnnotation.class);
if ( hasAnnotation ) {
TestAnnotation testAnnotation = Test.class.getAnnotation(TestAnnotation.class);
System.out.println("id:"+testAnnotation.id());
System.out.println("msg:"+testAnnotation.msg());
}
}
}

程序的運行結果是：

id:-1
msg:

這個正是 TestAnnotation 中 id 和 msg 的默認值。

上面的例子中，只是檢閱出了註解在類上的註解，其實屬性、方法上的註解照樣是可以的。同樣還是要假手於反射。

@TestAnnotation(msg="hello")
public class Test {
@Check(value="hi")
int a;
@Perform
public void testMethod(){}
@SuppressWarnings("deprecation")
public void test1(){
Hero hero = new Hero();
hero.say();
hero.speak();
}
public static void main(String[] args) {
boolean hasAnnotation = Test.class.isAnnotationPresent(TestAnnotation.class);
if ( hasAnnotation ) {
TestAnnotation testAnnotation = Test.class.getAnnotation(TestAnnotation.class);
//獲取類的註解
System.out.println("id:"+testAnnotation.id());
System.out.println("msg:"+testAnnotation.msg());
}
try {
Field a = Test.class.getDeclaredField("a");
a.setAccessible(true);
//獲取一個成員變量上的註解
Check check = a.getAnnotation(Check.class);
if ( check != null ) {
System.out.println("check value:"+check.value());
}
Method testMethod = Test.class.getDeclaredMethod("testMethod");
if ( testMethod != null ) {
// 獲取方法中的註解
Annotation[] ans = testMethod.getAnnotations();
for( int i = 0;i < ans.length;i++) {
System.out.println("method testMethod annotation:"+ans[i].annotationType().getSimpleName());
}
}
} catch (NoSuchFieldException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
System.out.println(e.getMessage());
} catch (SecurityException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
System.out.println(e.getMessage());
} catch (NoSuchMethodException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}

它們的結果如下：

id:-1
msg:hello
check value:hi
method testMethod annotation:Perform

需要注意的是，如果一個註解要在運行時被成功提取，那麼 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 是必須的。

註解的使用場景

註解是一系列元數據，它提供數據用來解釋程序代碼，但是註解並非是所解釋的代碼本身的一部分。註解對於代碼的運行效果沒有直接影響。

註解有許多用處，主要如下：
- 提供信息給編譯器：編譯器可以利用註解來探測錯誤和警告信息
- 編譯階段時的處理：軟件工具可以用來利用註解信息來生成代碼、Html文檔或者做其它相應處理。
- 運行時的處理：某些註解可以在程序運行的時候接受代碼的提取

值得注意的是，註解不是代碼本身的一部分。

如果難於理解，可以這樣看。羅永浩還是羅永浩，不會因爲某些人對於他“傻x”的評價而改變，標籤只是某些人對於其他事物的評價，但是標籤不會改變事物本身，標籤只是特定人羣的手段。所以，註解同樣無法改變代碼本身，註解只是某些工具的的工具。

還是回到官方文檔的解釋上，註解主要針對的是編譯器和其它工具軟件(SoftWare tool)。

當開發者使用了Annotation 修飾了類、方法、Field 等成員之後，這些 Annotation 不會自己生效，必須由開發者提供相應的代碼來提取並處理 Annotation 信息。這些處理提取和處理 Annotation 的代碼統稱爲 APT（Annotation Processing Tool)。

現在，我們可以給自己答案了，註解有什麼用？給誰用？給編譯器或者 APT 用的。

如果，你還是沒有搞清楚的話，我親自寫一個好了。

親手自定義註解完成某個目的

我要寫一個測試框架，測試程序員的代碼有無明顯的異常。

—— 程序員 A : 我寫了一個類，它的名字叫做 NoBug，因爲它所有的方法都沒有錯誤。
—— 我：自信是好事，不過爲了防止意外，讓我測試一下如何？
—— 程序員 A: 怎麼測試？
—— 我：把你寫的代碼的方法都加上 @Jiecha 這個註解就好了。
—— 程序員 A: 好的。

NoBug.java

package ceshi;
import ceshi.Jiecha;
public class NoBug {
@Jiecha
public void suanShu(){
System.out.println("1234567890");
}
@Jiecha
public void jiafa(){
System.out.println("1+1="+1+1);
}
@Jiecha
public void jiefa(){
System.out.println("1-1="+(1-1));
}
@Jiecha
public void chengfa(){
System.out.println("3 x 5="+ 3*5);
}
@Jiecha
public void chufa(){
System.out.println("6 / 0="+ 6 / 0);
}
public void ziwojieshao(){
System.out.println("我寫的程序沒有 bug!");
}
}

上面的代碼，有些方法上面運用了 @Jiecha 註解。

這個註解是我寫的測試軟件框架中定義的註解。

package ceshi;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Jiecha {
}

然後，我再編寫一個測試類 TestTool 就可以測試 NoBug 相應的方法了。

package ceshi;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class TestTool {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
NoBug testobj = new NoBug();
Class clazz = testobj.getClass();
Method[] method = clazz.getDeclaredMethods();
//用來記錄測試產生的 log 信息
StringBuilder log = new StringBuilder();
// 記錄異常的次數
int errornum = 0;
for ( Method m: method ) {
// 只有被 @Jiecha 標註過的方法才進行測試
if ( m.isAnnotationPresent( Jiecha.class )) {
try {
m.setAccessible(true);
m.invoke(testobj, null);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
//e.printStackTrace();
errornum++;
log.append(m.getName());
log.append(" ");
log.append("has error:");
log.append("\n\r caused by ");
//記錄測試過程中，發生的異常的名稱
log.append(e.getCause().getClass().getSimpleName());
log.append("\n\r");
//記錄測試過程中，發生的異常的具體信息
log.append(e.getCause().getMessage());
log.append("\n\r");
}
}
}
log.append(clazz.getSimpleName());
log.append(" has ");
log.append(errornum);
log.append(" error.");
// 生成測試報告
System.out.println(log.toString());
}
}

測試結果是：

1234567890
1+1=11
1-1=0
3 x 5=15
chufa has error:
caused by ArithmeticException
/ by zero
NoBug has 1 error.

提示 NoBug 類中的 chufa() 這個方法有異常，這個異常名稱叫做 ArithmeticException，原因是運算過程中進行了除 0 的操作。
所以，NoBug 這個類有 Bug。
這樣，通過註解我完成了我自己的目的，那就是對別人的代碼進行測試。
所以，再問我註解什麼時候用？我只能告訴你，這取決於你想利用它幹什麼用。

總結

（1）如果註解難於理解，你就把它類同於標籤，標籤爲了解釋事物，註解爲了解釋代碼。
（2）註解的基本語法，創建如同接口，但是多了個 @ 符號。
（3）註解的元註解。
（4）註解的屬性。
（5）註解主要給編譯器及工具類型的軟件用的。
（6）註解的提取需要藉助於 Java 的反射技術，反射比較慢，所以註解使用時也需要謹慎計較時間成本。

java註解入門———看這篇就夠了 Java 自定義註解&通過反射獲取類、方法、屬性上的註解

Java 自定義註解&通過反射獲取類、方法、屬性上的註解

註解的定義

註解的應用

@Repeatable

Java 預置的註解

@Override

@SuppressWarnings

@SafeVarargs

@FunctionalInterface

註解的提取

註解與反射。

註解的使用場景

親手自定義註解完成某個目的

總結

MybatisPlus處理Mysql的json類型

微信小程序真機，正式報錯request:fail -2:net::ERR_FAILED

騰訊雲服務器配置https轉發到其他端口號

springboot本地文件上傳器

mybatis-plus返回json數據不出來

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結