Java之注解的定义及使用

Java的注解在实际项目中使用得非常的多,特别是在使用了Spring之后。本文会介绍Java注解的语法,以及在Spring中使用注解的例子。
注解的语法
注解的例子
以Junit中的@Test注解为例
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Test {
long timeout() default 0L;
}
可以看到@Test注解上有@Target()和@Retention()两个注解。这种注解了注解的注解,称之为元注解。跟声明了数据的数据,称为元数据是一种意思。
之后的注解的格式是
修饰符 @interface 注解名 {
注解元素的声明1
注解元素的声明2
}
注解的元素声明有两种形式
type elementName();
type elementName() default value; // 带默认值
常见的元注解

@Target注解
@Target注解用于限制注解能在哪些项上应用,没有加@Target的注解可以应用于任何项上。
在java.lang.annotation.ElementType类中可以看到所有@Target接受的项

TYPE 在【类、接口、注解】上使用

FIELD 在【字段、枚举常量】上使用

METHOD 在【方法】上使用

PARAMETER 在【参数】上使用

CONSTRUCTOR 在【构造器】上使用

LOCAL_VARIABLE 在【局部变量】上使用

ANNOTATION_TYPE 在【注解】上使用

PACKAGE 在【包】上使用

TYPE_PARAMETER 在【类型参数】上使用 Java 1.8 引入

TYPE_USE 在【任何声明类型的地方】上使用 Java 1.8 引入

@Test注解只允许在方法上使用。
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface Test { … }
如果要支持多项,则传入多个值。
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
public @interface MyAnnotation { … }
此外元注解也是注解,也符合注解的语法,如@Target注解。@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)表明@Target注解只能使用在注解上。
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Target {
ElementType[] value();
}

@Retention注解
@Retention指定注解应该保留多长时间,默认是RetentionPolicy.CLASS。在java.lang.annotation.RetentionPolicy可看到所有的项

SOURCE 不包含在类文件中

CLASS 包含在类文件中,不载入虚拟机

RUNTIME 包含在类文件中,由虚拟机载入,可以用反射API获取

@Test注解会载入到虚拟机,可以通过代码获取
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Test { … }

@Documented注解
主要用于归档工具识别。被注解的元素能被Javadoc或类似的工具文档化。

@Inherited注解
添加了@Inherited注解的注解,所注解的类的子类也将拥有这个注解
注解
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
public @interface MyAnnotation { … }
父类
@MyAnnotation
class Parent { … }
子类Child会把加在Parent上的@MyAnnotation继承下来
class Child extends Parent { … }

@Repeatable注解
Java 1.8 引入的注解,标识注解是可重复使用的。
注解1
public @interface MyAnnotations {
MyAnnotation[] value();
}
注解2
@Repeatable(MyAnnotations.class)
public @interface MyAnnotation {
int value();
}
有使用@Repeatable()时的使用
@MyAnnotation(1)
@MyAnnotation(2)
@MyAnnotation(3)
public class MyTest { … }
没使用@Repeatable()时的使用,@MyAnnotation去掉@Repeatable元注解
@MyAnnotations({
@MyAnnotation(1),
@MyAnnotation(2),
@MyAnnotation(3)})
public class MyTest { … }
这个注解还是非常有用的,让我们的代码变得简洁不少,Spring的@ComponentScan注解也用到这个元注解。
元素的类型
支持的元素类型

8种基本数据类型(byte,short,char,int,long,float,double,boolean)
String
Class
enum
注解类型
数组(所有上边类型的数组)

例子
枚举类
public enum Status {
GOOD,
BAD
}
注解1
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface MyAnnotation1 {
int val();
}

注解2
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface MyAnnotation2 {

boolean boo() default false;

Class<?> cla() default Void.class;

Status enu() default Status.GOOD;

MyAnnotation1 anno() default @MyAnnotation1(val = 1);

String[] arr();

}
使用时,无默认值的元素必须传值
@MyAnnotation2(
cla = String.class,
enu = Status.BAD,
anno = @MyAnnotation1(val = 2),
arr = {“a”, “b”})
public class MyTest { … }

Java内置的注解

@Override注解
告诉编译器这个是个覆盖父类的方法。如果父类删除了该方法,则子类会报错。

@Deprecated注解
表示被注解的元素已被弃用。

@SuppressWarnings注解
告诉编译器忽略警告。

@FunctionalInterface注解
Java 1.8 引入的注解。该注释会强制编译器javac检查一个接口是否符合函数接口的标准。
特别的注解
有两种比较特别的注解

标记注解 : 注解中没有任何元素,使用时直接是 @XxxAnnotation, 不需要加括号
单值注解 : 注解只有一个元素,且名字为value,使用时直接传值,不需要指定元素名@XxxAnnotation(100)

利用反射获取注解
Java的AnnotatedElement接口中有getAnnotation()等获取注解的方法。而Method,Field,Class,Package等类均实现了这个接口,因此均有获取注解的能力。
例子
注解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.FIELD, ElementType.METHOD})
public @interface MyAnno {
String value();
}
被注解的元素
@MyAnno(“class”)
public class MyClass {

@MyAnno(“feild”)
private String str;

@MyAnno(“method”)
public void method() { }

}
获取注解
public class Test {

public static void main(String[] args) throws Exception {

MyClass obj = new MyClass();
Class<?> clazz = obj.getClass();

// 获取对象上的注解
MyAnno anno = clazz.getAnnotation(MyAnno.class);
System.out.println(anno.value());

// 获取属性上的注解
Field field = clazz.getDeclaredField(“str”);
anno = field.getAnnotation(MyAnno.class);
System.out.println(anno.value());

// 获取方法上的注解
Method method = clazz.getMethod(“method”);
anno = method.getAnnotation(MyAnno.class);
System.out.println(anno.value());
}

}
在Spring中使用自定义注解
注解本身不会有任何的作用,需要有其他代码或工具的支持才有用。
需求
设想现有这样的需求,程序需要接收不同的命令CMD,然后根据命令调用不同的处理类Handler。很容易就会想到用Map来存储命令和处理类的映射关系。
由于项目可能是多个成员共同开发,不同成员实现各自负责的命令的处理逻辑。因此希望开发成员只关注Handler的实现,不需要主动去Map中注册CMD和Handler的映射。
最终效果
最终希望看到效果是这样的
@CmdMapping(Cmd.LOGIN)
public class LoginHandler implements ICmdHandler {
@Override
public void handle() {
System.out.println(“handle login request”);
}
}

@CmdMapping(Cmd.LOGOUT)
public class LogoutHandler implements ICmdHandler {
@Override
public void handle() {
System.out.println(“handle logout request”);
}
}
开发人员增加自己的Handler,只需要创建新的类并注上@CmdMapping(Cmd.Xxx)即可。
具体做法
具体的实现是使用Spring和一个自定义的注解定义@CmdMapping注解
@Documented
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Component
public @interface CmdMapping {
int value();
}
@CmdMapping中有一个int类型的元素value,用于指定CMD。这里做成一个单值注解。这里还加了Spring的@Component注解,因此注解了@CmdMapping的类也会被Spring创建实例。
然后是CMD接口,存储命令。
public interface Cmd {
int REGISTER = 1;
int LOGIN = 2;
int LOGOUT = 3;
}
之后是处理类接口,现实情况接口会复杂得多,这里简化了。
public interface ICmdHandler {
void handle();
}
上边说过,注解本身是不起作用的,需要其他的支持。下边就是让注解生效的部分了。使用时调用handle()方法即可。
@Component
public class HandlerDispatcherServlet implements
InitializingBean, ApplicationContextAware {

private ApplicationContext context;

private Map<Integer, ICmdHandler> handlers = new HashMap<>();

public void handle(int cmd) {
handlers.get(cmd).handle();
}

public void afterPropertiesSet() {

String[] beanNames = this.context.getBeanNamesForType(Object.class);

for (String beanName : beanNames) {

if (ScopedProxyUtils.isScopedTarget(beanName)) {
continue;
}

Class<?> beanType = this.context.getType(beanName);

if (beanType != null) {

CmdMapping annotation = AnnotatedElementUtils.findMergedAnnotation(
beanType, CmdMapping.class);

if(annotation != null) {
handlers.put(annotation.value(), (ICmdHandler) context.getBean(beanType));
}
}
}

}

public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext)
throws BeansException {
this.context = applicationContext;
}

}
主要工作都是Spring做,这里只是将实例化后的对象put到Map中。
测试代码
@ComponentScan(“pers.custom.annotation”)
public class Main {

public static void main(String[] args) {

AnnotationConfigApplicationContext context
= new AnnotationConfigApplicationContext(Main.class);

HandlerDispatcherServlet servlet = context.getBean(HandlerDispatcherServlet.class);

servlet.handle(Cmd.REGISTER);
servlet.handle(Cmd.LOGIN);
servlet.handle(Cmd.LOGOUT);

context.close();
}
}
> 完整项目
总结
可以看到使用注解能够写出很灵活的代码,注解也特别适合做为使用框架的一种方式。所以学会使用注解还是很有用的,毕竟这对于上手框架或实现自己的框架都是非常重要的知识。

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