Java注解

注解的本质

注解本质是一个继承java.lang.annotation.Annotation的特殊接口，通过@interface关键字定义。
在编译阶段，java注解会被编译成一个继承 java.lang.annotation.Annotation 的特殊接口，并生成对应属性的抽象方法。

注解本质是一个继承自Annotation接口的动态代理对象，通过@interface关键字定义。
在运行阶段，通过JDK动态代理生成注解接口的实现类实例，通过反射调用AnnotationInvocationHandler.invoke()方法实现属性访问。

元注解

• @Retention：定义注解生命周期。定义保留策略。
  • SOURCE：仅存在于源码（编译时丢弃，如@Override）。
  • CLASS：保留在字节码（默认值，运行时不可读取）。
  • RUNTIME：运行时可通过反射获取（框架常用）。
• @Target：限制注解可应用的位置（类、方法、字段等）。
• @Inherited：允许子类继承父类的注解。
• @Documented：将注解包含在Javadoc中。

注解的存储与解析

• 字节码存储：注解信息以键值对形式存储在字节码的RuntimeVisibleAnnotations属性中。（编译时）
• AnnotationParser解析：JVM通过sun.reflect.annotation.AnnotationParser在运行时解析字节码中的注解数据，生成动态代理对象。（运行时）
• 常量池映射：注解的成员值通过常量池（Constant Pool）存储，代理类通过memberValues（Map结构）关联成员名与值。

动态代理与反射机制

• 代理对象生成：通过Proxy.newProxyInstance()生成注解接口的代理实例，绑定AnnotationInvocationHandler。
• 方法调用流程：
  • 调用注解方法（如value()）时，代理类触发AnnotationInvocationHandler.invoke()。
  • 通过Class.getAnnotation()等反射API获取注解对象，实际返回的是动态代理实例。从memberValues中获取成员值并返回。

底层实现原理

Java注解的底层实现结合了元数据存储、反射和动态代理技术：

• 定义阶段：通过元注解声明行为和存储策略。
• 编译阶段：注解信息写入字节码。
• 运行时：通过反射和动态代理解析字节码，生成代理对象并操作成员值。

自定义注解

实现@interface，并用元注解@Retention与@Target修饰。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface LogExecutionTime {
    String prefix() default "";
} 

典型运用场景

• 日志记录：通过AOP在方法执行前后记录日志，结合自定义注解标记需记录的方法。
• ​权限控制：在Controller方法上标注权限注解，结合拦截器或AOP实现动态权限校验。
• 数据校验：定义字段级注解（如@NotNull），通过Hibernate Validator等工具在运行时校验输入

通过反射API获取类、方法、字段等元素上的注解信息。

• 1.获取类上的注解

  Class<?> clazz = MyClass.class;
  if (clazz.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)) {
      MyAnnotation annotation = clazz.getAnnotation(MyAnnotation.class);
      System.out.println("Class Annotation Value: " + annotation.value());
  }
  

• 2.获取方法上的注解

  Method method = clazz.getDeclaredMethod("myMethod");
  if (method.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)) {
      MyAnnotation annotation = method.getAnnotation(MyAnnotation.class);
      System.out.println("Method Annotation Value: " + annotation.value());
  }
  

• 3.获取字段上的注解

  Field field = clazz.getDeclaredField("myField");
  if (field.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)) {
      MyAnnotation annotation = field.getAnnotation(MyAnnotation.class);
      System.out.println("Field Annotation Value: " + annotation.value());
  }