深入理解Java注解类型(@Annotation)

布满荆棘的人生 2022-06-16 10:47 369阅读 0赞

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java注解是在JDK5时引入的新特性，鉴于目前大部分框架(如Spring)都使用了注解简化代码并提高编码的效率，因此掌握并深入理解注解对于一个Java工程师是来说是很有必要的事。本篇我们将通过以下几个角度来分析注解的相关知识点

*  理解Java注解
 *  基本语法
    
     *  声明注解与元注解
     *  注解元素及其数据类型
     *  编译器对默认值的限制
     *  注解不支持继承
     *  快捷方式
     *  Java内置注解与其它元注解
 *  注解与反射机制
 *  运行时注解处理器
 *  Java 8中注解增强
    
     *  元注解Repeatable
     *  新增的两种ElementType

# 理解Java注解 #

实际上Java注解与普通修饰符(public、static、void等)的使用方式并没有多大区别，下面的例子是常见的注解：

public class AnnotationDemo { 
        //@Test注解修饰方法A
        @Test
        public static void A(){
            System.out.println("Test.....");
        }
    
        //一个方法上可以拥有多个不同的注解
        @Deprecated
        @SuppressWarnings("uncheck")
        public static void B(){
    
        }
    }

通过在方法上使用@Test注解后，在运行该方法时，测试框架会自动识别该方法并单独调用，@Test实际上是一种标记注解，起标记作用，运行时告诉测试框架该方法为测试方法。而对于@Deprecated和@SuppressWarnings(“uncheck”)，则是Java本身内置的注解，在代码中，可以经常看见它们，但这并不是一件好事，毕竟当方法或是类上面有@Deprecated注解时，说明该方法或是类都已经过期不建议再用，@SuppressWarnings 则表示忽略指定警告，比如@SuppressWarnings(“uncheck”)，这就是注解的最简单的使用方式，那么下面我们就来看看注解定义的基本语法

# 基本语法 #

## 声明注解与元注解 ##

我们先来看看前面的Test注解是如何声明的：

//声明Test注解
    @Target(ElementType.METHOD)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface Test { 
    
    }

我们使用了`@interface`声明了Test注解，并使用`@Target`注解传入`ElementType.METHOD`参数来标明@Test只能用于方法上，`@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)`则用来表示该注解生存期是运行时，从代码上看注解的定义很像接口的定义，确实如此，毕竟在编译后也会生成Test.class文件。对于`@Target`和`@Retention`是由Java提供的元注解，所谓元注解就是标记其他注解的注解，下面分别介绍

*  @Target 用来约束注解可以应用的地方（如方法、类或字段），其中ElementType是枚举类型，其定义如下，也代表可能的取值范围
    
        public enum ElementType {
            /**标明该注解可以用于类、接口（包括注解类型）或enum声明*/
            TYPE,
        
            /** 标明该注解可以用于字段(域)声明，包括enum实例 */
            FIELD,
        
            /** 标明该注解可以用于方法声明 */
            METHOD,
        
            /** 标明该注解可以用于参数声明 */
            PARAMETER,
        
            /** 标明注解可以用于构造函数声明 */
            CONSTRUCTOR,
        
            /** 标明注解可以用于局部变量声明 */
            LOCAL_VARIABLE,
        
            /** 标明注解可以用于注解声明(应用于另一个注解上)*/
            ANNOTATION_TYPE,
        
            /** 标明注解可以用于包声明 */
            PACKAGE,
        
            /** * 标明注解可以用于类型参数声明（1.8新加入） * @since 1.8 */
            TYPE_PARAMETER,
        
            /** * 类型使用声明（1.8新加入) * @since 1.8 */
            TYPE_USE
        }
    
    请注意，当注解未指定Target值时，则此注解可以用于任何元素之上，多个值使用\{\}包含并用逗号隔开，如下：
    
        @Target(value={CONSTRUCTOR, FIELD, LOCAL_VARIABLE, METHOD, PACKAGE, PARAMETER, TYPE})
 *  @Retention用来约束注解的生命周期，分别有三个值，源码级别（source），类文件级别（class）或者运行时级别（runtime），其含有如下：
    
     *  SOURCE：注解将被编译器丢弃（该类型的注解信息只会保留在源码里，源码经过编译后，注解信息会被丢弃，不会保留在编译好的class文件里）
     *  CLASS：注解在class文件中可用，但会被VM丢弃（该类型的注解信息会保留在源码里和class文件里，在执行的时候，不会加载到虚拟机中），请注意，当注解未定义Retention值时，默认值是CLASS，如Java内置注解，@Override、@Deprecated、@SuppressWarnning等
     *  RUNTIME：注解信息将在运行期(JVM)也保留，因此可以通过反射机制读取注解的信息（源码、class文件和执行的时候都有注解的信息），如SpringMvc中的@Controller、@Autowired、@RequestMapping等。

## 注解元素及其数据类型 ##

通过上述对@Test注解的定义，我们了解了注解定义的过程，由于@Test内部没有定义其他元素，所以@Test也称为标记注解（marker annotation），但在自定义注解中，一般都会包含一些元素以表示某些值，方便处理器使用，这点在下面的例子将会看到：

/** * Created by wuzejian on 2017/5/18. * 对应数据表注解 */
    @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 "";
    }

上述定义一个名为DBTable的注解，该用于主要用于数据库表与Bean类的映射（稍后会有完整案例分析），与前面Test注解不同的是，我们声明一个String类型的name元素，其默认值为空字符，但是必须注意到对应任何元素的声明应采用方法的声明方式，同时可选择使用default提供默认值，@DBTable使用方式如下：

//在类上使用该注解
    @DBTable(name = "MEMBER")
    public class Member {
        //.......
    }

关于注解支持的元素数据类型除了上述的String，还支持如下数据类型

*  所有基本类型（int,float,boolean,byte,double,char,long,short）
 *   String
 *  Class
 *  enum
 *  Annotation
 *  上述类型的数组

倘若使用了其他数据类型，编译器将会丢出一个编译错误，注意，声明注解元素时可以使用基本类型但不允许使用任何包装类型，同时还应该注意到注解也可以作为元素的类型，也就是嵌套注解，下面的代码演示了上述类型的使用过程：

package com.zejian.annotationdemo;
    
    import java.lang.annotation.ElementType;
    import java.lang.annotation.Retention;
    import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
    import java.lang.annotation.Target;
    
    /** * Created by wuzejian on 2017/5/19. * 数据类型使用Demo */
    
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @interface Reference{
        boolean next() default false;
    }
    
    public @interface AnnotationElementDemo { 
        //枚举类型
        enum Status {FIXED,NORMAL};
    
        //声明枚举
        Status status() default Status.FIXED;
    
        //布尔类型
        boolean showSupport() default false;
    
        //String类型
        String name()default "";
    
        //class类型
        Class<?> testCase() default Void.class;
    
        //注解嵌套
        Reference reference() default @Reference(next=true);
    
        //数组类型
        long[] value();
    }

## 编译器对默认值的限制 ##

编译器对元素的默认值有些过分挑剔。首先，元素不能有不确定的值。也就是说，元素必须要么具有默认值，要么在使用注解时提供元素的值。其次，对于非基本类型的元素，无论是在源代码中声明，还是在注解接口中定义默认值，都不能以null作为值，这就是限制，没有什么利用可言，但造成一个元素的存在或缺失状态，因为每个注解的声明中，所有的元素都存在，并且都具有相应的值，为了绕开这个限制，只能定义一些特殊的值，例如空字符串或负数，表示某个元素不存在。

## 注解不支持继承 ##

注解是不支持继承的，因此不能使用关键字extends来继承某个@interface，但注解在编译后，编译器会自动继承java.lang.annotation.Annotation接口，这里我们反编译前面定义的DBTable注解

package com.zejian.annotationdemo;
    
    import java.lang.annotation.Annotation;
    //反编译后的代码
    public interface DBTable extends Annotation { 
        public abstract String name();
    }

虽然反编译后发现DBTable注解继承了Annotation接口，请记住，即使Java的接口可以实现多继承，但定义注解时依然无法使用extends关键字继承@interface。

## 快捷方式 ##

所谓的快捷方式就是注解中定义了名为value的元素，并且在使用该注解时，如果该元素是唯一需要赋值的一个元素，那么此时无需使用key=value的语法，而只需在括号内给出value元素所需的值即可。这可以应用于任何合法类型的元素，记住，这限制了元素名必须为value，简单案例如下

package com.zejian.annotationdemo;
    
    import java.lang.annotation.ElementType;
    import java.lang.annotation.Retention;
    import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
    import java.lang.annotation.Target;
    
    /** * Created by zejian on 2017/5/20. * Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,请尊重原创] */
    //定义注解
    @Target(ElementType.FIELD)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @interface IntegerVaule{
        int value() default 0;
        String name() default "";
    }
    
    //使用注解
    public class QuicklyWay { 
    
        //当只想给value赋值时,可以使用以下快捷方式
        @IntegerVaule(20)
        public int age;
    
        //当name也需要赋值时必须采用key=value的方式赋值
        @IntegerVaule(value = 10000,name = "MONEY")
        public int money;
    
    }

## Java内置注解与其它元注解 ##

接着看看Java提供的内置注解，主要有3个，如下：

*  @Override：用于标明此方法覆盖了父类的方法，源码如下
    
        @Target(ElementType.METHOD)
        @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
        public @interface Override { 
        }
 *  @Deprecated：用于标明已经过时的方法或类，源码如下，关于@Documented稍后分析：
    
        @Documented
        @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
        @Target(value={CONSTRUCTOR, FIELD, LOCAL_VARIABLE, METHOD, PACKAGE, PARAMETER, TYPE})
        public @interface Deprecated { 
        }
 *  @SuppressWarnnings:用于有选择的关闭编译器对类、方法、成员变量、变量初始化的警告，其实现源码如下：
    
        @Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE})
        @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
        public @interface SuppressWarnings { 
            String[] value();
        }
    
    其内部有一个String数组，主要接收值如下：
    
        deprecation：使用了不赞成使用的类或方法时的警告；
        unchecked：执行了未检查的转换时的警告，例如当使用集合时没有用泛型 (Generics) 来指定集合保存的类型; 
        fallthrough：当 Switch 程序块直接通往下一种情况而没有 Break 时的警告;
        path：在类路径、源文件路径等中有不存在的路径时的警告; 
        serial：当在可序列化的类上缺少 serialVersionUID 定义时的警告; 
        finally：任何 finally 子句不能正常完成时的警告; 
        all：关于以上所有情况的警告。

这个三个注解比较简单，看个简单案例即可：

//注明该类已过时，不建议使用
    @Deprecated
    class A{
        public void A(){ }
    
        //注明该方法已过时，不建议使用
        @Deprecated()
        public void B(){ }
    }
    
    class B extends A{
    
        @Override //标明覆盖父类A的A方法
        public void A() {
            super.A();
        }
    
        //去掉检测警告
        @SuppressWarnings({
       "uncheck","deprecation"})
        public void C(){ } 
        //去掉检测警告
        @SuppressWarnings("uncheck")
        public void D(){ }
    }

前面我们分析了两种元注解，@Target和@Retention，除了这两种元注解，Java还提供了另外两种元注解，@Documented和@Inherited，下面分别介绍：

*  @Documented 被修饰的注解会生成到javadoc中
    
        /** * Created by zejian on 2017/5/20. * Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,请尊重原创] */
        @Documented
        @Target(ElementType.TYPE)
        @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
        public @interface DocumentA { 
        }
        
        //没有使用@Documented
        @Target(ElementType.TYPE)
        @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
        public @interface DocumentB { 
        }
        
        //使用注解
        @DocumentA
        @DocumentB
        public class DocumentDemo { 
            public void A(){
            }
        }
    
    使用javadoc命令生成文档：
    
        zejian@zejiandeMBP annotationdemo$ javadoc DocumentDemo.java DocumentA.java DocumentB.java
    
    如下：  
    ![SouthEast][]
    
    可以发现使用@Documented元注解定义的注解(@DocumentA)将会生成到javadoc中,而@DocumentB则没有在doc文档中出现，这就是元注解@Documented的作用。
 *  @Inherited 可以让注解被继承，但这并不是真的继承，只是通过使用@Inherited，可以让子类Class对象使用getAnnotations()获取父类被@Inherited修饰的注解，如下：
    
        @Inherited
        @Documented
        @Target(ElementType.TYPE)
        @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
        public @interface DocumentA { 
        }
        
        @Target(ElementType.TYPE)
        @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
        public @interface DocumentB { 
        }
        
        @DocumentA
        class A{ }
        
        class B extends A{ }
        
        @DocumentB
        class C{ }
        
        class D extends C{ }
        
        //测试
        public class DocumentDemo { 
        
            public static void main(String... args){
                A instanceA=new B();
                System.out.println("已使用的@Inherited注解:"+Arrays.toString(instanceA.getClass().getAnnotations()));
        
                C instanceC = new D();
        
                System.out.println("没有使用的@Inherited注解:"+Arrays.toString(instanceC.getClass().getAnnotations()));
            }
        
            /** * 运行结果: 已使用的@Inherited注解:[@com.zejian.annotationdemo.DocumentA()] 没有使用的@Inherited注解:[] */
        }

# 注解与反射机制 #

前面经过反编译后，我们知道Java所有注解都继承了Annotation接口，也就是说　Java使用Annotation接口代表注解元素，该接口是所有Annotation类型的父接口。同时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（更多详细介绍可以看 [深入理解Java类型信息(Class对象)与反射机制][Java_Class]）：

> 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

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">返回值</th> 
   <th align="center">方法名称</th> 
   <th align="left">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>&lt;A extends Annotation&gt;</code></td> 
   <td align="center"><code>getAnnotation(Class&lt;A&gt; annotationClass)</code></td> 
   <td align="left">该元素如果存在指定类型的注解，则返回这些注解，否则返回 null。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>Annotation[]</code></td> 
   <td align="center"><code>getAnnotations()</code></td> 
   <td align="left">返回此元素上存在的所有注解，包括从父类继承的</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>boolean</code></td> 
   <td align="center"><code>isAnnotationPresent(Class&lt;? extends Annotation&gt; annotationClass)</code></td> 
   <td align="left">如果指定类型的注解存在于此元素上，则返回 true，否则返回 false。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>Annotation[]</code></td> 
   <td align="center"><code>getDeclaredAnnotations()</code></td> 
   <td align="left">返回直接存在于此元素上的所有注解，注意，不包括父类的注解，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，没有则返回长度为0的数组</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

简单案例演示如下：

package com.zejian.annotationdemo;
    
    import java.lang.annotation.Annotation;
    import java.util.Arrays;
    
    /** * Created by zejian on 2017/5/20. * Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,请尊重原创] */
    @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 */
        }
    }

# 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 wuzejian on 2017/5/18. * 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 wuzejian on 2017/5/18. * 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 wuzejian on 2017/5/18. * 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 wuzejian on 2017/5/18. * 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 wuzejian on 2017/5/18. * 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.zejian.annotationdemo;
    import java.lang.annotation.Annotation;
    import java.lang.reflect.Field;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    /** * Created by zejian on 2017/5/13. * Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,请尊重原创] * 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，是否已回想起Hibernate？

# Java 8中注解增强 #

## 元注解@Repeatable ##

元注解@Repeatable是JDK1.8新加入的，它表示在同一个位置重复相同的注解。在没有该注解前，一般是无法在同一个类型上使用相同的注解的

//Java8前无法这样使用
    @FilterPath("/web/update")
    @FilterPath("/web/add")
    public class A { }

Java8前如果是想实现类似的功能，我们需要在定义@FilterPath注解时定义一个数组元素接收多个值如下

@Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface FilterPath { 
        String [] value();
    }
    
    //使用
    @FilterPath({
       "/update","/add"})
    public class A {  }

但在Java8新增了@Repeatable注解后就可以采用如下的方式定义并使用了

package com.zejian.annotationdemo;
    
    import java.lang.annotation.*;
    
    /** * Created by zejian on 2017/5/20. * Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,请尊重原创] */
    //使用Java8新增@Repeatable原注解
    @Target({ElementType.TYPE,ElementType.FIELD,ElementType.METHOD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Repeatable(FilterPaths.class)//参数指明接收的注解class
    public @interface FilterPath { 
        String  value();
    }
    
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @interface FilterPaths {
        FilterPath[] value();
    }
    
    //使用案例
    @FilterPath("/web/update")
    @FilterPath("/web/add")
    @FilterPath("/web/delete")
    class AA{ }

我们可以简单理解为通过使用@Repeatable后，将使用@FilterPaths注解作为接收同一个类型上重复注解的容器，而每个@FilterPath则负责保存指定的路径串。为了处理上述的新增注解，Java8还在AnnotatedElement接口新增了getDeclaredAnnotationsByType() 和 getAnnotationsByType()两个方法并在接口给出了默认实现，在指定@Repeatable的注解时，可以通过这两个方法获取到注解相关信息。但请注意，旧版API中的getDeclaredAnnotation()和 getAnnotation()是不对@Repeatable注解的处理的(除非该注解没有在同一个声明上重复出现)。注意getDeclaredAnnotationsByType方法获取到的注解不包括父类，其实当 getAnnotationsByType()方法调用时，其内部先执行了getDeclaredAnnotationsByType方法，只有当前类不存在指定注解时，getAnnotationsByType()才会继续从其父类寻找，但请注意如果@FilterPath和@FilterPaths没有使用了@Inherited的话，仍然无法获取。下面通过代码来演示：

/** * Created by zejian on 2017/5/20. * Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,请尊重原创] */
    //使用Java8新增@Repeatable原注解
    @Target({ElementType.TYPE,ElementType.FIELD,ElementType.METHOD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Repeatable(FilterPaths.class)
    public @interface FilterPath {
        String  value();
    }
    
    
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @interface FilterPaths {
        FilterPath[] value();
    }
    
    @FilterPath("/web/list")
    class CC {  }
    
    //使用案例
    @FilterPath("/web/update")
    @FilterPath("/web/add")
    @FilterPath("/web/delete")
    class AA extends CC{ 
        public static void main(String[] args) {
    
            Class<?> clazz = AA.class;
            //通过getAnnotationsByType方法获取所有重复注解
            FilterPath[] annotationsByType = clazz.getAnnotationsByType(FilterPath.class);
            FilterPath[] annotationsByType2 = clazz.getDeclaredAnnotationsByType(FilterPath.class);
            if (annotationsByType != null) {
                for (FilterPath filter : annotationsByType) {
                    System.out.println("1:"+filter.value());
                }
            }
    
            System.out.println("-----------------");
    
            if (annotationsByType2 != null) {
                for (FilterPath filter : annotationsByType2) {
                    System.out.println("2:"+filter.value());
                }
            }
    
    
            System.out.println("使用getAnnotation的结果:"+clazz.getAnnotation(FilterPath.class));
    
    
            /** * 执行结果(当前类拥有该注解FilterPath,则不会从CC父类寻找) 1:/web/update 1:/web/add 1:/web/delete ----------------- 2:/web/update 2:/web/add 2:/web/delete 使用getAnnotation的结果:null */
        }
    }

从执行结果来看如果当前类拥有该注解@FilterPath,则getAnnotationsByType方法不会从CC父类寻找，下面看看另外一种情况，即AA类上没有@FilterPath注解

/** * Created by zejian on 2017/5/20. * Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,请尊重原创] */
    //使用Java8新增@Repeatable原注解
    @Target({ElementType.TYPE,ElementType.FIELD,ElementType.METHOD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Inherited //添加可继承元注解
    @Repeatable(FilterPaths.class)
    public @interface FilterPath {
        String  value();
    }
    
    
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Inherited //添加可继承元注解
    @interface FilterPaths {
        FilterPath[] value();
    }
    
    @FilterPath("/web/list")
    @FilterPath("/web/getList")
    class CC {  }
    
    //AA上不使用@FilterPath注解,getAnnotationsByType将会从父类查询
    class AA extends CC{ 
        public static void main(String[] args) {
    
            Class<?> clazz = AA.class;
            //通过getAnnotationsByType方法获取所有重复注解
            FilterPath[] annotationsByType = clazz.getAnnotationsByType(FilterPath.class);
            FilterPath[] annotationsByType2 = clazz.getDeclaredAnnotationsByType(FilterPath.class);
            if (annotationsByType != null) {
                for (FilterPath filter : annotationsByType) {
                    System.out.println("1:"+filter.value());
                }
            }
    
            System.out.println("-----------------");
    
            if (annotationsByType2 != null) {
                for (FilterPath filter : annotationsByType2) {
                    System.out.println("2:"+filter.value());
                }
            }
    
    
            System.out.println("使用getAnnotation的结果:"+clazz.getAnnotation(FilterPath.class));
    
    
            /** * 执行结果(当前类没有@FilterPath,getAnnotationsByType方法从CC父类寻找) 1:/web/list 1:/web/getList ----------------- 使用getAnnotation的结果:null */
        }
    }

注意定义@FilterPath和@FilterPath时必须指明@Inherited，getAnnotationsByType方法否则依旧无法从父类获取@FilterPath注解，这是为什么呢，不妨看看getAnnotationsByType方法的实现源码：

//接口默认实现方法
    default <T extends Annotation> T[] getAnnotationsByType(Class<T> annotationClass) {
    //先调用getDeclaredAnnotationsByType方法
    T[] result = getDeclaredAnnotationsByType(annotationClass);
    
    //判断当前类获取到的注解数组是否为0
    if (result.length == 0 && this instanceof Class && 
    //判断定义注解上是否使用了@Inherited元注解 
     AnnotationType.getInstance(annotationClass).isInherited()) { // Inheritable
            //从父类获取
           Class<?> superClass = ((Class<?>) this).getSuperclass();
       if (superClass != null) {
          result = superClass.getAnnotationsByType(annotationClass);
           }
       }
    
       return result;
    }

## 新增的两种ElementType ##

在Java8中 ElementType 新增两个枚举成员，TYPE\_PARAMETER 和 TYPE\_USE ，在Java8前注解只能标注在一个声明(如字段、类、方法)上，Java8后，新增的TYPE\_PARAMETER可以用于标注类型参数，而TYPE\_USE则可以用于标注任意类型(不包括class)。如下所示

//TYPE_PARAMETER 标注在类型参数上
    class D<@Parameter T> {  }
    
    //TYPE_USE则可以用于标注任意类型(不包括class)
    //用于父类或者接口
    class Image implements @Rectangular Shape {  }
    
    //用于构造函数
    new @Path String("/usr/bin")
    
    //用于强制转换和instanceof检查,注意这些注解中用于外部工具，它们不会对类型转换或者instanceof的检查行为带来任何影响。
    String path=(@Path String)input;
    if(input instanceof @Path String)
    
    //用于指定异常
    public Person read() throws @Localized IOException.
    
    //用于通配符绑定
    List<@ReadOnly ? extends Person>
    List<? extends @ReadOnly Person>
    
    @NotNull String.class //非法，不能标注class
    import java.lang.@NotNull String //非法，不能标注import

这里主要说明一下TYPE\_USE，类型注解用来支持在Java的程序中做强类型检查，配合第三方插件工具（如Checker Framework），可以在编译期检测出runtime error（如UnsupportedOperationException、NullPointerException异常），避免异常延续到运行期才发现，从而提高代码质量，这就是类型注解的主要作用。总之Java 8 新增加了两个注解的元素类型ElementType.TYPE\_USE 和ElementType.TYPE\_PARAMETER ，通过它们，我们可以把注解应用到各种新场合中。

ok~，关于注解暂且聊到这，实际上还有一个大块的知识点没详细聊到，源码级注解处理器，这个话题博主打算后面另开一篇分析。

> 主要参考资料 《Thinking in Java》

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[Java_synchronized]: http://blog.csdn.net/javazejian/article/details/72828483
[Java_JMM_volatile]: http://blog.csdn.net/javazejian/article/details/72772461
[Java_ClassLoader]: http://blog.csdn.net/javazejian/article/details/73413292
[SouthEast]: /images/20220616/5ebe247dcf26438c9cbbc02e5ef536eb.png