Java 注解入门教程

Posted by 陈树义 on 2018-06-07

为什么要使用注解?

注解是 JDK 1.5 引入的功能,相信不少开发者都使用过这个功能,但关于为什么要使用注解,你了解过多少呢?

在 JDK 1.5 之前,Java 还没引入注解,这个时候如果我们要在 Spring 中声明一个 Bean,我们只能通过 XML 配置的方式。

public class DemoService{
}
<bean id="demoService" class="com.chenshuyi.DemoService"/>

但当有了注解,我们就可以不必写一个 XML 配置文件,可以直接在 DemoService 类上完成 Bean 的声明工作。

@Service
public class DemoService{
}

在表面上看来,我们通过注解的方式减少了一个XML配置文件,减少了开发代码量。但这真的是我们用注解而不用 XML 配置文件的原因吗?

在回答这个问题之前,我们再来回顾一下上面两种配置方式的特点:

  • 对于注解的方式。 我们会发现它和代码结合得很紧密,所以注解比较适合做一些与代码相关度高的操作,例如将Bean对应的服务暴露出去。
  • 对于XML配置方式。 我们会发现它将配置和代码隔离开来了所以XML配置更适合做一些全局的、与具体代码无关的操作,例如全局的配置等。

我相信很多人此前对于注解的认识就是方便开发。但事实上使用注解还是XML的判断标准应该是:该配置与代码的相关度。如果代码与配置相关度高,那么使用注解配置,否则使用XML配置。

这篇文章比较简单,只是简单比较了 XML 配置和注解配置之间的区别,从而引出它们各自的使用场景。下篇文章我将带大家入门自定义注解,敬请关注。

如何自定义注解?

自定义注解是自己写框架的必备技能,使用注解能极大地提升开发效率,因此自定义注解是一个高级开发者必备的技能。

要自定义注解,首先需要了解一个注解的构成部分。

一个注解大致可以分为三个部分:注解体、元注解、注解属性

在在这三个主要组成部分中,注解体指定了注解的名字,而元注解则标记了该注解的使用场景、留存时间等信息,而注解属性则指明该注解拥有的属性。

文章首发于【博客园-陈树义】,点击跳转到原文《注解的那些事儿(二)| 如何自定义注解》

注解体

注解体是最简单的一个组成部分,只需要实例中一样有样学样即可。与接口的声明唯一的不同是在 interface 关键字前多了一个 @ 符号。

//声明了一个名为sweet的注解体
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 
public @interface sweet{
}

元注解

元注解(meta-annotation)本身也是一个注解,用来标记普通注解的存留时间、使用场景、继承属性、文档生成信息。

元注解是一个特殊的注解,它是 Java 源码中就自带的注解。在Java 中只有四个元注解,它们分别是:@Target、@Retention、@Documented、@Inherited。

@Target注解

Target 注解限定了该注解的使用场景。

它有下面这些取值:

  • ElementType.ANNOTATION_TYPE 可以给一个注解进行注解
  • ElementType.CONSTRUCTOR 可以给构造方法进行注解
  • ElementType.FIELD 可以给属性进行注解
  • ElementType.LOCAL_VARIABLE 可以给局部变量进行注解
  • ElementType.METHOD 可以给方法进行注解
  • ElementType.PACKAGE 可以给一个包进行注解
  • ElementType.PARAMETER 可以给一个方法内的参数进行注解
  • ElementType.TYPE 可以给一个类型进行注解,比如类、接口、枚举
@Target({ElementType.CONSTRUCTOR, ElementType.METHOD, ElementType.PARAMETER, ElementType.FIELD, ElementType.ANNOTATION_TYPE}) 
public @interface Autowired { 
	boolean required() default true;
}

在上面 Autowire的 注解中,其 Target 注解的值为 CONSTRUCTOR、METHOD、PARAMETER、FIELD、ANNOTATION_TYPE 这 5 个值。这表示 Autowired 注解只能在构造方法、方法、方法形参、属性、类型这 5 种场景下使用。

@Retention注解

Retention 注解用来标记这个注解的留存时间。

它其有四个可选值:

  • **RetentionPolicy.SOURCE。**注解只在源码阶段保留,在编译器进行编译时它将被丢弃忽视。
  • **RetentionPolicy.CLASS。**注解只被保留到编译进行的时候,它并不会被加载到 JVM 中。
  • **RetentionPolicy.RUNTIME。**注解可以保留到程序运行的时候,它会被加载进入到 JVM 中,所以在程序运行时可以获取到它们。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 
public @interface Autowired { 
	boolean required() default true;
}

在上面 Autowire的 注解中,其 Retention 注解的值为 RetentionPolicy.RUNTIME,说明该注解会保留到程序运行的时候。

文章首发于【博客园-陈树义】,点击跳转到原文《注解的那些事儿(二)| 如何自定义注解》

@Documented

@ Documented 注解表示将注解信息写入到 javadoc 文档中。

在默认情况下,我们的注解信息是不会写入到 Javadoc 文档中的。但如果该注解有 @Documented 标识,那么该注解信息则会写入到 javadoc 文档中。

例如在下面这个例子中,我们声明了一个 @Spicy 的注解,没有 @Documented 元注解。

public @interface Spicy {
    String spicyLevel();
}

声明一个 @Sweet 注解,有 @Documented 元注解。

@Documented
public @interface Sweet {
    String sweetLevel();
}

接下来写一个 SweetDemo 类,类中的 sweetWithDoc 方法使用 @Sweet 注解,spicyWithoutDoc 方法使用 @Spicy 注解。

public class SweetDemo {
    public static void main(String arg[]) {
        new SweetDemo().sweetWithDoc();
        new SweetDemo().spicyWithoutDoc();
    }
    @Sweet (sweetLevel="Level.05")
    public void sweetWithDoc() {
        System.out.printf("sweet With Doc.");
    }
    @Spicy (spicyLevel="Level.04")
    public void spicyWithoutDoc() {
        System.out.printf("spicy Without Doc.");
    }
}

最后我们使用 Javadoc 命令去生成对应的 JavaDoc 文档,打开文档你会看到:sweetWithDoc方法上面有一个注解信息,而 spicyWithoutDoc 方法上却没有注解信息。

这个就是 @Documented 这个元注解的作用。

@Inherited

@ Inherited注解标识子类将继承父类的注解属性。

在下面的例子中,我们声明了一个 Sweet 注解,接着在 Peach 类使用了 @Sweet 注解,但是并没有在 RedPeach 类使用该注解。

//声明一个Sweet注解,标识甜味。
@Inherited
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Sweet {}
//桃子有甜味
@Sweet
public class Peach {}
//红色的水蜜桃
public class RedPeach extends Peach {}

虽然我们没在 RedPeach 类上使用了 @Sweet 注解,但是我们在 Sweet 注解声明中使用了 @Inherited 注解,所以 RedPeach 继承了 Peach 的 @Sweet 注解。

注解属性

注解属性类似于类方法的声明,注解属性里有三部分信息,分别是:属性名、数据类型、默认值。

在 @Autowired 注解中就声明了一个名为 required 的 boolean 类型数据,其默认值是 true。

public @interface Autowired {
	boolean required() default true;
}

需要注意的是,注解中定义的属性,它的数据类型必须是 8 种基本数据类型(byte、short、int、long、float、double、boolean、char)或者是类、接口、注解及它们的数组。

如何使用

学会了如何定义自定义注解,那还要会用起来才行。

其实自定义注解使用也非常简单,像我们上篇文章定义的一个 Sweet 注解。

public @interface Sweet {
    String sweetLevel();
}

要使用它只需要像下面这样就可以了。

public class SweetDemo { 
    @Sweet (sweetLevel="Level.05")
    public void sweetWithDoc() {
        System.out.printf("sweet With Doc.");
    } 
}

但是有时候注解会有些特殊用法,我们需要了解一下。

第一种情况:如果没有任何注解属性,那么可以省略注解的中括号。

在上面的例子中,如果 @Sweet 注解没有任何属性。

public @interface Sweet {
}

那么我们使用的时候就可以直接写上直接名称,不需要中括号。

public class SweetDemo { 
    @Sweet
    public void sweetWithDoc() {
        System.out.printf("sweet With Doc.");
    } 
}

第二种情况:注解属性有默认值,可以不进行赋值操作。

在上面的 SweetDemo 中会发现我们在使用 @Sweet 注解的时候,手动给 sweetLevel 属性赋值。如果没有赋值,那么会报错。

但是如果在 @Sweet 注解声明的时候,给 sweetLevel 属性定义一个默认值,那么在使用的时候就不需要赋值操作了。

例如我们重新定义 Sweet,让你有一个「Level.03」的默认值。

public @interface Sweet {
    String sweetLevel();
}

那么在使用的时候就可以直接这样使用:

public class SweetDemo { 
    @Sweet
    public void sweetWithDoc() {
        System.out.printf("sweet With Doc.");
    } 
}

这个时候,sweetLevel 属性就是默认值:Level.03。

第三种情况:注解内有且仅有一个名字为 value 的属性时,应用这个注解时可以直接接属性值填写到括号内。

例如上面的 @Sweet 注解改写成这样:

public @interface Sweet {
    String value();
}

那么在使用的时候,我们本来应该这样用:

public class SweetDemo { 
    @Sweet(value = "Level.03")
    public void sweetWithDoc() {
        System.out.printf("sweet With Doc.");
    } 
}

但是我们可以忽略 value 属性名的声明,直接这么用:

public class SweetDemo { 
    @Sweet("Level.03")
    public void sweetWithDoc() {
        System.out.printf("sweet With Doc.");
    } 
}

总结

下面就来总结一下,其实自定义注解使用不复杂,但有下面三种情况比较特殊:

  • 注解没有任何注解属性,那么可以省略注解的中括号。
  • 注解的注解属性有默认值,可以不进行赋值操作。
  • 注解内有且仅有一个名字为 value 的属性时,应用这个注解时可以直接接属性值填写到括号内。