注解入门

看源码的时候, 看到注解，还是有些不理解的地方。于是打算从头学习注解

注解的定位

首先要回答的的第一个问题是注解的定位是什么? 带着这个问题我去翻了官方写的指导书《The Java™ Tutorials》，在注释这一节的开始，有如下文字:

Annotations, a form of metadata, provide data about a program that is not part of the program itself. Annotations have no direct effect on the operation of the code they annotate. —《The Java™ Tutorials》

注解是一种元数据，提供关于程序的信息，但并不是程序的有机组成，注解并不对被它修饰的代码直接起作用。

那么有啥用处呢?

《The Java™ Tutorials》:

• Information for the compiler — Annotations can be used by the compiler to detect errors or suppress warnings.

  • 给程序员提供一些信息，比如说注释可以给程序提示过时警告或者显示一些错误 (@SuppressWarnings 和 @Override 请出来说话)

• Compile-time and deployment-time processing — Software tools can process annotation information to generate code, XML files, and so forth.

  • 在编译时和部署时被处理，一些工具可以根据注解提供的信息来产生代码,XML 文件等等.(@Data 注解出来挨打),@Data 注解是 Lombok 插件锁提供，适用于这样的场景: 你写了一些属性，但是你不想写 get 和 set 方法，你就只需要在类上打上 @Data 注解，Lombok 就可以自动帮你产生 get 和 set 方法、无参构造。

• Runtime processing — Some annotations are available to be examined at runtime.

  • 作用于运行时，一些注解能够在运行时被检测到。(@Controller,@Autowired 出来挨打)

@Controller 是 SpringMVC 提供的注解，一个类打上 @Controller 注解后，成为一个控制器。

那该怎么用呢?

如下所示我定义了一个注解:

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Inherited
public @interface SimpleAnnotation {String name() default "";
}

从 @interface 来看，注解更像是一个接口 (事实上它就是一个接口，后文会这一点进行详细阐释，现在我们先关注怎么用)，@Rentention、@Target、@Document、@Inherited 是 Java 提供的元注解，怎么理解为元注解呢？就像是建筑师的建房子用的砖头一样，这些元注解就是 Java 提供给我们的砖头。

我们将注解中的 name 理解为属性，String 限制了赋值的类型，default 意味你没给注解中的属性赋值的时候，此时该属性为默认值。

• @Rentention 定义注解在哪里可用，这个属性在赋值是必须为 RetentionPolicy 类型，RetentionPolicy 是一个枚举类型, 有三个值

  • SOURCE(源代码)
  • CLASS(字节码可以理解为编译时，但是在运行时不会被保留)
  • RUNTIME (运行时)

• @Target 定义注解可以加在哪里 (例如方法上、字段上)，这个属性所赋的值必须为 ElementType，ElementType 也是一个枚举类型。

  • TYPE(类、接口、注解、枚举声明)
  • FIELD(字段声明，包括枚举常量中)
  • METHOD(方法上)
  • PARAMETER(参数上)
  • CONSTRUCTOR(构造函数上)
  • LOCAL_VARIABLE(局部变量)

  • ANNOTATION_TYPE

    • Annotation type declaration 这是 JDK 的注释，我看的有点懵。单独拿出来说
  • PACKAGE(包声明上)
  • TYPE_PARAMETER(1.8 引入) : 类型变量，泛型声明
  • TYPE_USE(1.8 引入): 声明类型的地方

当注解未指定 Target 值时，此注解可以使用任何元素之上。

• @Documented

该注解将会,Javadoc 工具会将此注解标记元素的注解信息包含在 javadoc 中。默认, 注解信息不会包含在 Javadoc 中。

• @ Inherited
  如果一个注解被 @Inherited 修饰，那么被该注解修饰的类的子类也能获得该注解。
• @ Repeatable
  该注解解决了, 可以让同一个位置存放多个相同的注解。但是它还需要一个注解，充当容器。
  简单的例子:

@Repeatable(SimpleAnnotation.class)
public  @interface SimpleAnnotationDemo01 {String value();
}

这个 SimpleAnnotation 也是一个注解，其中的属性是一个 SimpleAnnotationDemo01 的数组，相当于 SimpleAnnotationDemo01 存储了 SimpleAnnotation 在一个地方多次使用的值。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Inherited
public @interface SimpleAnnotation {SimpleAnnotationDemo01[] value() ;}

关于 ANNOTATION_TYPE、TYPE_PARAMETER

• ANNOTATION_TYPE: 该类型标识该注解只能用于修饰注解, 也就是说只能用于注释上，也就是说该注解成为了元注解
• TYPE_PARAMETER 类型参数，声明泛型时: 如下图所示:

public class TestAnnotation {
    private   int name;

    public  <@SimpleAnnotation(name="T type") T> T getName(T t) {return  t;}
    
}

注解究竟是什么?

带着这个疑问，我将注解打在类上，并执行编译后，通过 java p -c(不知道这个命令，请去看我以前的文章: 两个 java 命令和一道看起来比较简单的面试题) 来看其反汇编之后的字节码,
示例代码:

@SimpleAnnotationDemo01(value = "01")
@SimpleAnnotationDemo01(value = "01")
public class TestAnnotation {public static void main(String[] args) {System.out.println("hello world");
    }
}

反汇编后的字节码:

public interface com.cxk.annotation.SimpleAnnotationDemo01 extends java.lang.annotation.Annotation {public abstract java.lang.String value();
}

所以这个注解本质上还是接口喽。那这个方法怎么理解啊? 我传进去值相当于调方法喽，可这是一个接口啊!
那你为啥不弄成属性啊，费这个劲，弄成方法，有些理解不了啊。
所以是动态代理喽，本篇的主题注解，有关动态代理，会专门有一篇文章来进行介绍。注解本质上是一种接口，在运行时，加入你的注解是能够保存到运行时，那么 JVM 就会帮你创建你的注解的实例。

那么你有什么证据呢?

 首先设置一个 JVM 的虚拟机参数中可以帮助我们捕捉 JDK 动态代理类:
    -Dsun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles=true

代码如下:

@SimpleAnnotationDemo01(value = "01")
@SimpleAnnotationDemo01(value = "01")
public class TestAnnotation {public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        Class<TestAnnotation> clzz = TestAnnotation.class;
        System.out.println(clzz.getAnnotations());
    }
}
  

InvocationHandler 是一个接口，那么它的实例是哪一个呢？我们打断点来看下.
代码如下:

 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@Documented
@Inherited
public @interface SimpleDemo01 {String name() default "";
}

原来是 AnnotationInvocationHandler 的实例啊.

参考书籍和博客如下:

• JAVA 注解的基本原理
• Java 注解——Repeatable
• 《Java Tutorial》
• 《Java 编程思想》