深入理解Java:注解

注解作用:每当你创建描述符性质的类或者接口时,一旦其中包含重复性的工作,就可以考虑使用注解来简化与自动化该过程。

Java提供了四种元注解,专门负责新注解的创建工作。

 

元注解

  元注解的作用就是负责注解其他注解。Java5.0定义了4个标准的meta-annotation类型,它们被用来提供对其它 annotation类型作说明。Java5.0定义的元注解:
    1.@Target,
    2.@Retention,
    3.@Documented,
    4.@Inherited
  这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到。下面我们看一下每个元注解的作用和相应分参数的使用说明。

 

@Target

   @Target说明了Annotation所修饰的对象范围:Annotation可被用于 packages、types(类、接口、枚举、Annotation类型)、类型成员(方法、构造方法、成员变量、枚举值)、方法参数和本地变量(如循环变量、catch参数)。在Annotation类型的声明中使用了target可更加明晰其修饰的目标。

  作用:用于描述注解的使用范围(即:被描述的注解可以用在什么地方)

  取值(ElementType)有:

    1.CONSTRUCTOR:用于描述构造器
    2.FIELD:用于描述域
    3.LOCAL_VARIABLE:用于描述局部变量
    4.METHOD:用于描述方法
    5.PACKAGE:用于描述包
    6.PARAMETER:用于描述参数
    7.TYPE:用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明

使用示例:

/***
 *
 * 实体注解接口
 */
@Target(value = {ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Entity {
    /***
     * 实体默认firstLevelCache属性为false
     * @return boolean
     */
    boolean firstLevelCache() default false;
    /***
     * 实体默认secondLevelCache属性为false
     * @return boolean
     */
    boolean secondLevelCache() default true;
    /***
     * 表名默认为空
     * @return String
     */
    String tableName() default "";
    /***
     * 默认以""分割注解
     */
    String split() default "";
}

 

 

@Retention

  @Retention定义了该Annotation被保留的时间长短:某些Annotation仅出现在源代码中,而被编译器丢弃;而另一些却被编译在class文件中;编译在class文件中的Annotation可能会被虚拟机忽略,而另一些在class被装载时将被读取(请注意并不影响class的执行,因为Annotation与class在使用上是被分离的)。使用这个meta-Annotation可以对 Annotation的“生命周期”限制。

  作用:表示需要在什么级别保存该注释信息,用于描述注解的生命周期(即:被描述的注解在什么范围内有效)

  取值(RetentionPoicy)有:

    1.SOURCE:在源文件中有效(即源文件保留)
    2.CLASS:在class文件中有效(即class保留)
    3.RUNTIME:在运行时有效(即运行时保留)

 

使用示例:

/***
 * 字段注解接口
 */
@Target(value = {ElementType.FIELD})//注解可以被添加在属性上
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)//注解保存在JVM运行时刻,能够在运行时刻通过反射API来获取到注解的信息
public @interface Column {
    String name();//注解的name属性
}

Column注解的的RetentionPolicy的属性值是RUTIME,这样注解处理器可以通过反射,获取到该注解的属性值,从而去做一些运行时的逻辑处理

 

@Documented

  @Documented用于描述其它类型的annotation应该被作为被标注的程序成员的公共API,因此可以被例如javadoc此类的工具文档化。Documented是一个标记注解,没有成员。

@Inherited

  @Inherited 元注解是一个标记注解,@Inherited阐述了某个被标注的类型是被继承的。如果一个使用了@Inherited修饰的annotation类型被用于一个class,则这个annotation将被用于该class的子类。

  注意:@Inherited annotation类型是被标注过的class的子类所继承。类并不从它所实现的接口继承annotation,方法并不从它所重载的方法继承annotation。

  当@Inherited annotation类型标注的annotation的Retention是RetentionPolicy.RUNTIME,则反射API增强了这种继承性。如果我们使用java.lang.reflect去查询一个@Inherited annotation类型的annotation时,反射代码检查将展开工作:检查class和其父类,直到发现指定的annotation类型被发现,或者到达类继承结构的顶层。

 

自定义注解

  使用@interface自定义注解时,自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口,由编译程序自动完成其他细节。在定义注解时,不能继承其他的注解或接口。@interface用来声明一个注解,其中的每一个方法实际上是声明了一个配置参数。方法的名称就是参数的名称,返回值类型就是参数的类型(返回值类型只能是基本类型、Class、String、enum)。可以通过default来声明参数的默认值。

  定义注解格式:
  public @interface 注解名 {定义体}

  注解参数的可支持数据类型:

    1.所有基本数据类型(int,float,boolean,byte,double,char,long,short)
    2.String类型
    3.Class类型
    4.enum类型
    5.Annotation类型
    6.以上所有类型的数组

  Annotation类型里面的参数该怎么设定: 
  第一,只能用public或默认(default)这两个访问权修饰.例如,String value();这里把方法设为defaul默认类型;   
  第二,参数成员只能用基本类型byte,short,char,int,long,float,double,boolean八种基本数据类型和 String,Enum,Class,annotations等数据类型,以及这一些类型的数组.例如,String value();这里的参数成员就为String;  
  第三,如果只有一个参数成员,最好把参数名称设为"value",后加小括号.例:下面的例子FruitName注解就只有一个参数成员。

  简单的自定义注解和使用注解实例:

示例1:

/***
 *主键注解接口
 */
@Target(value = {ElementType.FIELD})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Id {
}

 

示例2:

/**属性不需要被持久化注解**/
@Target(value = {ElementType.FIELD})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Transient {
}

注解元素的默认值:

  注解元素必须有确定的值,要么在定义注解的默认值中指定,要么在使用注解时指定,非基本类型的注解元素的值不可为null。因此, 使用空字符串或0作为默认值是一种常用的做法。这个约束使得处理器很难表现一个元素的存在或缺失的状态,因为每个注解的声明中,所有元素都存在,并且都具有相应的值,为了绕开这个约束,我们只能定义一些特殊的值,例如空字符串或者负数,一次表示某个元素不存在,在定义注解时,这已经成为一个习惯用法。

 

定义了注解,并在需要的时候给相关类,类属性加上注解信息,如果没有响应的注解信息处理流程,注解可以说是没有实用价值。如何让注解真真的发挥作用,主要就在于注解处理方法,下一步我们将学习注解信息的获取和处理!

 

如果没有用来读取注解的方法和工作,那么注解也就不会比注释更有用处了。使用注解的过程中,很重要的一部分就是创建于使用注解处理器。Java SE5扩展了反射机制的API,以帮助程序员快速的构造自定义注解处理器。

注解处理器类库(java.lang.reflect.AnnotatedElement):

  Java使用Annotation接口来代表程序元素前面的注解,该接口是所有Annotation类型的父接口。除此之外,Java在java.lang.reflect 包下新增了AnnotatedElement接口,该接口代表程序中可以接受注解的程序元素,该接口主要有如下几个实现类:

  Class:类定义
  Constructor:构造器定义
  Field:累的成员变量定义
  Method:类的方法定义
  Package:类的包定义

  java.lang.reflect 包下主要包含一些实现反射功能的工具类,实际上,java.lang.reflect 包所有提供的反射API扩充了读取运行时Annotation信息的能力。当一个Annotation类型被定义为运行时的Annotation后,该注解才能是运行时可见,当class文件被装载时被保存在class文件中的Annotation才会被虚拟机读取。
  AnnotatedElement 接口是所有程序元素(Class、Method和Constructor)的父接口,所以程序通过反射获取了某个类的AnnotatedElement对象之后,程序就可以调用该对象的如下四个个方法来访问Annotation信息:

  方法1:<T extends Annotation> T getAnnotation(Class<T> annotationClass): 返回改程序元素上存在的、指定类型的注解,如果该类型注解不存在,则返回null。
  方法2:Annotation[] getAnnotations():返回该程序元素上存在的所有注解。
  方法3:boolean is AnnotationPresent(Class<?extends Annotation> annotationClass):判断该程序元素上是否包含指定类型的注解,存在则返回true,否则返回false.
  方法4:Annotation[] getDeclaredAnnotations():返回直接存在于此元素上的所有注释。与此接口中的其他方法不同,该方法将忽略继承的注释。(如果没有注释直接存在于此元素上,则返回长度为零的一个数组。)该方法的调用者可以随意修改返回的数组;这不会对其他调用者返回的数组产生任何影响。

  一个简单的注解处理器:

/***********注解声明***************/

/**
 * 水果名称注解
 * @author peida
 *
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitName {
    String value() default "";
}

/**
 * 水果颜色注解
 * @author peida
 *
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitColor {
    /**
     * 颜色枚举
     * @author peida
     *
     */
    public enum Color{ BULE,RED,GREEN};
    
    /**
     * 颜色属性
     * @return
     */
    Color fruitColor() default Color.GREEN;

}

/**
 * 水果供应者注解
 * @author peida
 *
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitProvider {
    /**
     * 供应商编号
     * @return
     */
    public int id() default -1;
    
    /**
     * 供应商名称
     * @return
     */
    public String name() default "";
    
    /**
     * 供应商地址
     * @return
     */
    public String address() default "";
}

/***********注解使用***************/

public class Apple {
    
    @FruitName("Apple")
    private String appleName;
    
    @FruitColor(fruitColor=Color.RED)
    private String appleColor;
    
    @FruitProvider(id=1,name="陕西红富士集团",address="陕西省西安市延安路89号红富士大厦")
    private String appleProvider;
    
    public void setAppleColor(String appleColor) {
        this.appleColor = appleColor;
    }
    public String getAppleColor() {
        return appleColor;
    }
    
    public void setAppleName(String appleName) {
        this.appleName = appleName;
    }
    public String getAppleName() {
        return appleName;
    }
    
    public void setAppleProvider(String appleProvider) {
        this.appleProvider = appleProvider;
    }
    public String getAppleProvider() {
        return appleProvider;
    }
    
    public void displayName(){
        System.out.println("水果的名字是:苹果");
    }
}

/***********注解处理器***************/

public class FruitInfoUtil {
    public static void getFruitInfo(Class<?> clazz){
        
        String strFruitName=" 水果名称:";
        String strFruitColor=" 水果颜色:";
        String strFruitProvicer="供应商信息:";
        
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
        
        for(Field field :fields){
            if(field.isAnnotationPresent(FruitName.class)){
                FruitName fruitName = (FruitName) field.getAnnotation(FruitName.class);
                strFruitName=strFruitName+fruitName.value();
                System.out.println(strFruitName);
            }
            else if(field.isAnnotationPresent(FruitColor.class)){
                FruitColor fruitColor= (FruitColor) field.getAnnotation(FruitColor.class);
                strFruitColor=strFruitColor+fruitColor.fruitColor().toString();
                System.out.println(strFruitColor);
            }
            else if(field.isAnnotationPresent(FruitProvider.class)){
                FruitProvider fruitProvider= (FruitProvider) field.getAnnotation(FruitProvider.class);
                strFruitProvicer=" 供应商编号:"+fruitProvider.id()+" 供应商名称:"+fruitProvider.name()+" 供应商地址:"+fruitProvider.address();
                System.out.println(strFruitProvicer);
            }
        }
    }
}

/***********输出结果***************/
public class FruitRun {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        
        FruitInfoUtil.getFruitInfo(Apple.class);
        
    }

}

====================================
 水果名称:Apple
 水果颜色:RED
 供应商编号:1 供应商名称:陕西红富士集团 供应商地址:陕西省西安市延安路89号红富士大厦

Java注解的基础知识点(见下面导图)基本都过了一遍,下一篇我们通过设计一个基于注解的简单的ORM框架,来综合应用和进一步加深对注解的各个知识点的理解和运用。

 

 

参考:

深入理解Java:注解(Annotation)--注解处理器

 

 

posted @ 2014-09-16 11:23 ^_TONY_^ 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏