百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 文章教程 > 正文

注解梳理:深入理解Java注解类型(@Annotation)

xsobi 2024-11-24 00:28 1 浏览

来源:https://www.cnblogs.com/java-chen-hao/p/11024153.html

目录

  • 注解的概念

- 注解的官方定义

- 注解的使用范围

- 基本语法

- 常用的元注解

  • 自定义注解

- 在具体的Java类上使用注解

  • 注解与反射机制
  • 运行时注解处理器

注解的概念

注解的官方定义

首先看看官方对注解的描述:

An annotation is a form of metadata, that can be added to Java source code. Classes, methods, variables, parameters and packages may be annotated. Annotations have no direct effect on the operation of the code they annotate.

翻译:

注解是一种能被添加到java代码中的元数据,类、方法、变量、参数和包都可以用注解来修饰。注解对于它所修饰的代码并没有直接的影响。

通过官方描述得出以下结论:

注解是一种元数据形式。即注解是属于java的一种数据类型,和类、接口、数组、枚举类似。注解用来修饰,类、方法、变量、参数、包。注解不会对所修饰的代码产生直接的影响。

注解的使用范围

继续看看官方对它的使用范围的描述:

Annotations have a number of uses, among them:Information for the complier - Annotations can be used by the compiler to detect errors or suppress warnings.Compiler-time and deployment-time processing - Software tools can process annotation information to generate code, XML files, and so forth.Runtime processing - Some annotations are available to be examined at runtime.

翻译:

注解又许多用法,其中有:为编译器提供信息 - 注解能被编译器检测到错误或抑制警告。编译时和部署时的处理 - 软件工具能处理注解信息从而生成代码,XML文件等等。运行时的处理 - 有些注解在运行时能被检测到。

##2 如何自定义注解基于上一节,已对注解有了一个基本的认识:注解其实就是一种标记,可以在程序代码中的关键节点(类、方法、变量、参数、包)上打上这些标记,然后程序在编译时或运行时可以检测到这些标记从而执行一些特殊操作。因此可以得出自定义注解使用的基本流程:

第一步,定义注解——相当于定义标记;第二步,配置注解——把标记打在需要用到的程序代码中;第三步,解析注解——在编译期或运行时检测到标记,并进行特殊操作。

基本语法

注解类型的声明部分:

注解在Java中,与类、接口、枚举类似,因此其声明语法基本一致,只是所使用的关键字有所不同@interface。在底层实现上,所有定义的注解都会自动继承java.lang.annotation.Annotation接口。

public @interface CherryAnnotation {

}

注解类型的实现部分:

根据我们在自定义类的经验,在类的实现部分无非就是书写构造、属性或方法。但是,在自定义注解中,其实现部分只能定义一个东西:注解类型元素(annotation type element)。咱们来看看其语法:

public @interface CherryAnnotation {
    public String name();
    int age() default 18;
    int[] array();
}

定义注解类型元素时需要注意如下几点:

  1. 访问修饰符必须为public,不写默认为public;
  2. 该元素的类型只能是基本数据类型、String、Class、枚举类型、注解类型(体现了注解的嵌套效果)以及上述类型的一位数组;
  3. 该元素的名称一般定义为名词,如果注解中只有一个元素,请把名字起为value(后面使用会带来便利操作);
  4. ()不是定义方法参数的地方,也不能在括号中定义任何参数,仅仅只是一个特殊的语法;
  5. default代表默认值,值必须和第2点定义的类型一致;
  6. 如果没有默认值,代表后续使用注解时必须给该类型元素赋值。

常用的元注解

一个最最基本的注解定义就只包括了上面的两部分内容:1、注解的名字;2、注解包含的类型元素。但是,我们在使用JDK自带注解的时候发现,有些注解只能写在方法上面(比如@Override);有些却可以写在类的上面(比如@Deprecated)。当然除此以外还有很多细节性的定义,那么这些定义该如何做呢?接下来就该元注解出场了!元注解:专门修饰注解的注解。它们都是为了更好的设计自定义注解的细节而专门设计的。我们为大家一个个来做介绍。

@Target

@Target注解,是专门用来限定某个自定义注解能够被应用在哪些Java元素上面的。它使用一个枚举类型定义如下:

public enum ElementType {
    /** 类,接口(包括注解类型)或枚举的声明 */
    TYPE,

    /** 属性的声明 */
    FIELD,

    /** 方法的声明 */
    METHOD,

    /** 方法形式参数声明 */
    PARAMETER,

    /** 构造方法的声明 */
    CONSTRUCTOR,

    /** 局部变量声明 */
    LOCAL_VARIABLE,

    /** 注解类型声明 */
    ANNOTATION_TYPE,

    /** 包的声明 */
    PACKAGE
}

//@CherryAnnotation被限定只能使用在类、接口或方法上面
@Target(value = {ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
public @interface CherryAnnotation {
    String name();
    int age() default 18;
    int[] array();
}

@Retention

@Retention注解,翻译为持久力、保持力。即用来修饰自定义注解的生命力。注解的生命周期有三个阶段:1、Java源文件阶段;2、编译到class文件阶段;3、运行期阶段。同样使用了RetentionPolicy枚举类型定义了三个阶段:

public enum RetentionPolicy {
    /**
     * Annotations are to be discarded by the compiler.
     * (注解将被编译器忽略掉)
     */
    SOURCE,

    /**
     * Annotations are to be recorded in the class file by the compiler
     * but need not be retained by the VM at run time.  This is the default
     * behavior.
     * (注解将被编译器记录在class文件中,但在运行时不会被虚拟机保留,这是一个默认的行为)
     */
    CLASS,

    /**
     * Annotations are to be recorded in the class file by the compiler and
     * retained by the VM at run time, so they may be read reflectively.
     * (注解将被编译器记录在class文件中,而且在运行时会被虚拟机保留,因此它们能通过反射被读取到)
     * @see java.lang.reflect.AnnotatedElement
     */
    RUNTIME
}

我们再详解一下:

  1. 如果一个注解被定义为RetentionPolicy.SOURCE,则它将被限定在Java源文件中,那么这个注解即不会参与编译也不会在运行期起任何作用,这个注解就和一个注释是一样的效果,只能被阅读Java文件的人看到;
  2. 如果一个注解被定义为RetentionPolicy.CLASS,则它将被编译到Class文件中,那么编译器可以在编译时根据注解做一些处理动作,但是运行时JVM(Java虚拟机)会忽略它,我们在运行期也不能读取到;
  3. 如果一个注解被定义为RetentionPolicy.RUNTIME,那么这个注解可以在运行期的加载阶段被加载到Class对象中。那么在程序运行阶段,我们可以通过反射得到这个注解,并通过判断是否有这个注解或这个注解中属性的值,从而执行不同的程序代码段。我们实际开发中的自定义注解几乎都是使用的RetentionPolicy.RUNTIME;

回到顶部

自定义注解

在具体的Java类上使用注解

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value = {ElementType.METHOD})
@Documented
public @interface CherryAnnotation {
    String name();
    int age() default 18;
    int[] score();
}

public class Student {
    @CherryAnnotation(name = "cherry-peng",age = 23,score = {99,66,77})
    public void study(int times){
        for(int i = 0; i < times; i++){
            System.out.println("Good Good Study, Day Day Up!");
        }
    }
}

简单分析下:

  1. CherryAnnotation的@Target定义为ElementType.METHOD,那么它书写的位置应该在方法定义的上方,即:public void study(int times)之上;
  2. 由于我们在CherryAnnotation中定义的有注解类型元素,而且有些元素是没有默认值的,这要求我们在使用的时候必须在标记名后面打上(),并且在()内以“元素名=元素值“的形式挨个填上所有没有默认值的注解类型元素(有默认值的也可以填上重新赋值),中间用“,”号分割;

回到顶部

注解与反射机制

为了运行时能准确获取到注解的相关信息,Java在java.lang.reflect 反射包下新增了AnnotatedElement接口,它主要用于表示目前正在 VM 中运行的程序中已使用注解的元素,通过该接口提供的方法可以利用反射技术地读取注解的信息,如反射包的Constructor类、Field类、Method类、Package类和Class类都实现了AnnotatedElement接口,它简要含义如下:


Class:类的Class对象定义  

Constructor:代表类的构造器定义  

Field:代表类的成员变量定义

Method:代表类的方法定义  

Package:代表类的包定义

下面是AnnotatedElement中相关的API方法,以上5个类都实现以下的方法


简单案例演示如下:

@Documented
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DocumentA {
}

package com.zejian.annotationdemo;

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.util.Arrays;

@DocumentA
class A{

}

//继承了A类
@DocumentB
public class DocumentDemo extends A{

    public static void main(String... args){

        Class<?> clazz = DocumentDemo.class;
        //根据指定注解类型获取该注解
        DocumentA documentA=clazz.getAnnotation(DocumentA.class);
        System.out.println("A:"+documentA);

        //获取该元素上的所有注解,包含从父类继承
        Annotation[] an= clazz.getAnnotations();
        System.out.println("an:"+ Arrays.toString(an));
        //获取该元素上的所有注解,但不包含继承!
        Annotation[] an2=clazz.getDeclaredAnnotations();
        System.out.println("an2:"+ Arrays.toString(an2));

        //判断注解DocumentA是否在该元素上
        boolean b=clazz.isAnnotationPresent(DocumentA.class);
        System.out.println("b:"+b);

    }
}

执行结果:

A:@com.zejian.annotationdemo.DocumentA()
an:[@com.zejian.annotationdemo.DocumentA(), @com.zejian.annotationdemo.DocumentB()]
an2:@com.zejian.annotationdemo.DocumentB()
b:true

通过反射获取上面我们自定义注解

public class TestAnnotation {
    public static void main(String[] args){
        try {
            //获取Student的Class对象
            Class stuClass = Class.forName("pojos.Student");

            //说明一下,这里形参不能写成Integer.class,应写为int.class
            Method stuMethod = stuClass.getMethod("study",int.class);

            if(stuMethod.isAnnotationPresent(CherryAnnotation.class)){
                System.out.println("Student类上配置了CherryAnnotation注解!");
                //获取该元素上指定类型的注解
                CherryAnnotation cherryAnnotation = stuMethod.getAnnotation(CherryAnnotation.class);
                System.out.println("name: " + cherryAnnotation.name() + ", age: " + cherryAnnotation.age()
                    + ", score: " + cherryAnnotation.score()[0]);
            }else{
                System.out.println("Student类上没有配置CherryAnnotation注解!");
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}


运行时注解处理器

了解完注解与反射的相关API后,现在通过一个实例(该例子是博主改编自《Tinking in Java》)来演示利用运行时注解来组装数据库SQL的构建语句的过程

/**
 * Created by ChenHao on 2019/6/14.
 * 表注解
 */
@Target(ElementType.TYPE)//只能应用于类上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//保存到运行时
public @interface DBTable {
    String name() default "";
}


/**
 * Created by ChenHao on 2019/6/14.
 * 注解Integer类型的字段
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface SQLInteger {
    //该字段对应数据库表列名
    String name() default "";
    //嵌套注解
    Constraints constraint() default @Constraints;
}


/**
 * Created by ChenHao on 2019/6/14.
 * 注解String类型的字段
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface SQLString {

    //对应数据库表的列名
    String name() default "";

    //列类型分配的长度,如varchar(30)的30
    int value() default 0;

    Constraints constraint() default @Constraints;
}


/**
 * Created by ChenHao on 2019/6/14.
 * 约束注解
 */

@Target(ElementType.FIELD)//只能应用在字段上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Constraints {
    //判断是否作为主键约束
    boolean primaryKey() default false;
    //判断是否允许为null
    boolean allowNull() default false;
    //判断是否唯一
    boolean unique() default false;
}

/**
 * Created by ChenHao on 2019/6/14.
 * 数据库表Member对应实例类bean
 */
@DBTable(name = "MEMBER")
public class Member {
    //主键ID
    @SQLString(name = "ID",value = 50, constraint = @Constraints(primaryKey = true))
    private String id;

    @SQLString(name = "NAME" , value = 30)
    private String name;

    @SQLInteger(name = "AGE")
    private int age;

    @SQLString(name = "DESCRIPTION" ,value = 150 , constraint = @Constraints(allowNull = true))
    private String description;//个人描述

   //省略set get.....
}

上述定义4个注解,分别是@DBTable(用于类上)、@Constraints(用于字段上)、 @SQLString(用于字段上)、@SQLString(用于字段上)并在Member类中使用这些注解,这些注解的作用的是用于帮助注解处理器生成创建数据库表MEMBER的构建语句,在这里有点需要注意的是,我们使用了嵌套注解@Constraints,该注解主要用于判断字段是否为null或者字段是否唯一。必须清楚认识到上述提供的注解生命周期必须为@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME),即运行时,这样才可以使用反射机制获取其信息。有了上述注解和使用,剩余的就是编写上述的注解处理器了,前面我们聊了很多注解,其处理器要么是Java自身已提供、要么是框架已提供的,我们自己都没有涉及到注解处理器的编写,但上述定义处理SQL的注解,其处理器必须由我们自己编写了,如下

package com.chenHao.annotationdemo;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * Created by chenhao on 2019/6/14.
 * 运行时注解处理器,构造表创建语句
 */
public class TableCreator {

  public static String createTableSql(String className) throws ClassNotFoundException {
    Class<?> cl = Class.forName(className);
    DBTable dbTable = cl.getAnnotation(DBTable.class);
    //如果没有表注解,直接返回
    if(dbTable == null) {
      System.out.println(
              "No DBTable annotations in class " + className);
      return null;
    }
    String tableName = dbTable.name();
    // If the name is empty, use the Class name:
    if(tableName.length() < 1)
      tableName = cl.getName().toUpperCase();
    List<String> columnDefs = new ArrayList<String>();
    //通过Class类API获取到所有成员字段
    for(Field field : cl.getDeclaredFields()) {
      String columnName = null;
      //获取字段上的注解
      Annotation[] anns = field.getDeclaredAnnotations();
      if(anns.length < 1)
        continue; // Not a db table column

      //判断注解类型
      if(anns[0] instanceof SQLInteger) {
        SQLInteger sInt = (SQLInteger) anns[0];
        //获取字段对应列名称,如果没有就是使用字段名称替代
        if(sInt.name().length() < 1)
          columnName = field.getName().toUpperCase();
        else
          columnName = sInt.name();
        //构建语句
        columnDefs.add(columnName + " INT" +
                getConstraints(sInt.constraint()));
      }
      //判断String类型
      if(anns[0] instanceof SQLString) {
        SQLString sString = (SQLString) anns[0];
        // Use field name if name not specified.
        if(sString.name().length() < 1)
          columnName = field.getName().toUpperCase();
        else
          columnName = sString.name();
        columnDefs.add(columnName + " VARCHAR(" +
                sString.value() + ")" +
                getConstraints(sString.constraint()));
      }


    }
    //数据库表构建语句
    StringBuilder createCommand = new StringBuilder(
            "CREATE TABLE " + tableName + "(");
    for(String columnDef : columnDefs)
      createCommand.append("\n    " + columnDef + ",");

    // Remove trailing comma
    String tableCreate = createCommand.substring(
            0, createCommand.length() - 1) + ");";
    return tableCreate;
  }


    /**
     * 判断该字段是否有其他约束
     * @param con
     * @return
     */
  private static String getConstraints(Constraints con) {
    String constraints = "";
    if(!con.allowNull())
      constraints += " NOT NULL";
    if(con.primaryKey())
      constraints += " PRIMARY KEY";
    if(con.unique())
      constraints += " UNIQUE";
    return constraints;
  }

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    String[] arg={"com.zejian.annotationdemo.Member"};
    for(String className : arg) {
      System.out.println("Table Creation SQL for " +
              className + " is :\n" + createTableSql(className));
    }
  }
}

输出结果:

Table Creation SQL for com.zejian.annotationdemo.Member is :
CREATE TABLE MEMBER(
ID VARCHAR(50) NOT NULL PRIMARY KEY,
NAME VARCHAR(30) NOT NULL,
AGE INT NOT NULL,
DESCRIPTION VARCHAR(150)
);

如果对反射比较熟悉的同学,上述代码就相对简单了,我们通过传递Member的全路径后通过Class.forName()方法获取到Member的class对象,然后利用Class对象中的方法获取所有成员字段Field,最后利用field.getDeclaredAnnotations()遍历每个Field上的注解再通过注解的类型判断来构建建表的SQL语句。这便是利用注解结合反射来构建SQL语句的简单的处理器模型。

相关推荐

好用的云函数!后端低代码接口开发,零基础编写API接口

前言在开发项目过程中,经常需要用到API接口,实现对数据库的CURD等操作。不管你是专业的PHP开发工程师,还是客户端开发工程师,或者是不懂编程但懂得数据库SQL查询,又或者是完全不太懂技术的人,通过...

快速上手:Windows 平台上 cURL 命令的使用方法

在工作流程中,为了快速验证API接口有效性,团队成员经常转向直接执行cURL命令的方法。这种做法不仅节省时间,而且促进了团队效率的提升。对于使用Windows系统的用户来说,这里有一套详细...

使用 Golang net/http 包:基础入门与实战

简介Go的net/http包是构建HTTP服务的核心库,功能强大且易于使用。它提供了基本的HTTP客户端和服务端支持,可以快速构建RESTAPI、Web应用等服务。本文将介绍ne...

#小白接口# 使用云函数,人人都能编写和发布自己的API接口

你只需编写简单的云函数,就可以实现自己的业务逻辑,发布后就可以生成自己的接口给客户端调用。果创云支持对云函数进行在线接口编程,进入开放平台我的接口-在线接口编程,设计一个新接口,设计和配置好接口参...

极度精神分裂:我家没有墙面开关,但我虚拟出来了一系列开关

本内容来源于@什么值得买APP,观点仅代表作者本人|作者:iN在之前和大家说过,在iN的家里是没有墙面开关的。...

window使用curl命令的注意事项 curl命令用法

cmd-使用curl命令的注意点前言最近在cmd中使用curl命令来测试restapi,发现有不少问题,这里记录一下。在cmd中使用curl命令的注意事项json不能由单引号包括起来json...

Linux 系统curl命令使用详解 linuxctrl

curl是一个强大的命令行工具,用于在Linux系统中进行数据传输。它支持多种协议,包括HTTP、HTTPS、FTP等,用于下载或上传数据,执行Web请求等。curl命令的常见用法和解...

Tornado 入门:初学者指南 tornados

Tornado是一个功能强大的PythonWeb框架和异步网络库。它最初是为了处理实时Web服务中的数千个同时连接而开发的。它独特的Web服务器和框架功能组合使其成为开发高性能Web...

PHP Curl的简单使用 php curl formdata

本文写给刚入PHP坑不久的新手们,作为工具文档,方便用时查阅。CURL是一个非常强大的开源库,它支持很多种协议,例如,HTTP、HTTPS、FTP、TELENT等。日常开发中,我们经常会需要用到cur...

Rust 服务器、服务和应用程序:7 Rust 中的服务器端 Web 应用简介

本章涵盖使用Actix提供静态网页...

我给 Apache 顶级项目提了个 Bug apache顶级项目有哪些

这篇文章记录了给Apache顶级项目-分库分表中间件ShardingSphere提交Bug的历程。说实话,这是一次比较曲折的Bug跟踪之旅。10月28日,我们在GitHub上提...

linux文件下载、服务器交互(curl)

基础环境curl命令描述...

curl简单使用 curl sh

1.curl--help#查看关键字2.curl-A“(添加user-agent<name>SendUser-Agent<name>toserver)”...

常用linux命令:curl 常用linux命令大全

//获取网页内容//不加任何选项使用curl时,默认会发送GET请求来获取内容到标准输出$curlhttp://www.baidu.com//输出<!DOCTYPEh...

三十七,Web渗透提高班之hack the box在线靶场注册及入门知识

一.注册hacktheboxHackTheBox是一个在线平台,允许测试您的渗透技能和代码,并与其他类似兴趣的成员交流想法和方法。它包含一些不断更新的挑战,并且模拟真实场景,其风格更倾向于CT...