一、简介

Java 注解(Annotation)又称 Java 标注,是 JDK5.0 引入的一种注释机制。它提供了一种安全的类似注释的机制,用来将任何的信息或元数据(metadata)与程序元素(类、方法、成员变量等)进行关联。
Java 语言中的类、方法、变量、参数和包等都可以被标注。和 Javadoc 不同,Java 标注可以通过反射获取标注内容。在编译器生成类文件时,标注可以被嵌入到字节码中。Java 虚拟机可以保留标注内容,在运行时可以获取到标注内容 。 当然它也支持自定义 Java 标注。
网上很多关于 Java Annotation 的文章,看得人眼花缭乱。Java Annotation 本来很简单的,结果说的人没说清楚;弄的看的人更加迷糊。我按照自己的思路,对 Annotation 进行了整理。理解 Annotation 的关键,是理解 Annotation 的语法和用法,对这些内容,我都进行了详细说明;理解 Annotation 的语法和用法之后,再看 Annotation 的框架图,可能有更深刻体会。废话就说这么多,下面开始对 Annotation 进行说明。若您发现文章中存在错误或不足的地方,希望您能指出!

二、JAVA的内置注解

Java 定义了一套注解,共有 7 个,3 个在 java.lang 中,剩下 4 个在 java.lang.annotation 中。
作用在代码的注解是

  • @Override - 检查该方法是否是重写方法。如果发现其父类,或者是引用的接口中并没有该方法时,会报编译错误。
  • @Deprecated - 标记过时方法。如果使用该方法,会报编译警告。
  • @SuppressWarnings - 指示编译器去忽略注解中声明的警告。

作用在其他注解的注解(或者说 元注解)是:

  • @Retention - 标识这个注解怎么保存,是只在代码中,还是编入class文件中,或者是在运行时可以通过反射访问。
  • @Documented - 标记这些注解是否包含在用户文档中。
  • @Target - 标记这个注解应该是哪种 Java 成员。
  • @Inherited - 标记这个注解是继承于哪个注解类(默认 注解并没有继承于任何子类)

从 Java 7 开始,额外添加了 3 个注解:

  • @SafeVarargs - Java 7 开始支持,忽略任何使用参数为泛型变量的方法或构造函数调用产生的警告。
  • @FunctionalInterface - Java 8 开始支持,标识一个匿名函数或函数式接口。
  • @Repeatable - Java 8 开始支持,标识某注解可以在同一个声明上使用多次。

1. Annotation 通用定义(自定义注解)

定义一个 Annotation,它的名字是 MyAnnotation。定义了 MyAnnotation 之后,我们可以在代码中通过 “@MyAnnotation” 来使用它。 其它的,@Documented, @Target, @Retention, @interface 都是来修饰 MyAnnotation的。

  1. @Documented
  2. @Target(ElementType.TYPE)
  3. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  4. public @interface MyAnnotation {
  5. }

1.1 @interface 定义注解 (必须)

使用 @interface 定义注解时,意味着它实现了 java.lang.annotation.Annotation 接口,即该注解就是一个Annotation。
定义 Annotation 时,@interface 是必须的。
注意:它和我们通常的 implemented 实现接口的方法不同。Annotation 接口的实现细节都由编译器完成。通过 @interface 定义注解后,该注解不能继承其他的注解或接口。

1.2 @Documented 加入文档 (可有可无)

类和方法的 Annotation 在缺省情况下是不出现在 javadoc 中的。如果使用 @Documented 修饰该 Annotation,则表示它可以出现在 javadoc 中。
定义 Annotation 时,@Documented 可有可无;若没有定义,则 Annotation 不会出现在 javadoc 中。

1.3 @Target(ElementType.TYPE) 修饰对象 (可有可无)

ElementType 是 Annotation 的类型属性。而 @Target 的作用,就是来指定 Annotation 的类型属性。
@Target(ElementType.TYPE) 的意思就是指定该 Annotation 的类型是 ElementType.TYPE。这就意味着,MyAnnotation 是来修饰”类、接口(包括注释类型)或枚举声明”的注解。
定义 Annotation 时,@Target 可有可无。若有 @Target,则该 Annotation 只能用于它所指定的地方;若没有 @Target,则该 Annotation 可以用于任何地方。

  1. public enum ElementType {
  2. TYPE, /* 类、接口(包括注释类型)或枚举声明 */
  3. FIELD, /* 字段声明(包括枚举常量) */
  4. METHOD, /* 方法声明 */
  5. PARAMETER, /* 参数声明 */
  6. CONSTRUCTOR, /* 构造方法声明 */
  7. LOCAL_VARIABLE, /* 局部变量声明 */
  8. ANNOTATION_TYPE, /* 注释类型声明 */
  9. PACKAGE /* 包声明 */
  10. }

1.4 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 生命周期 (必须)

RetentionPolicy 是 Annotation 的策略属性,而 @Retention 的作用,就是指定 Annotation 的策略属性。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 的意思就是指定该 Annotation 的策略是 RetentionPolicy.RUNTIME。这就意味着,编译器会将该 Annotation 信息保留在 .class 文件中,并且能被虚拟机读取。
定义 Annotation 时,@Retention 可有可无。若没有 @Retention,则默认是 RetentionPolicy.CLASS。

  1. public enum RetentionPolicy {
  2. SOURCE, /* Annotation信息仅存在于编译器处理期间,编译器处理完之后就没有该Annotation信息了 */
  3. CLASS, /* 编译器将Annotation存储于类对应的.class文件中。默认行为 */
  4. RUNTIME /* 编译器将Annotation存储于class文件中,并且可由JVM读入 */
  5. }

例如:” @Override” 标志就是一个 Annotation。当它修饰一个方法的时候,就意味着该方法覆盖父类的方法;并且在编译期间会进行语法检查!编译器处理完后,”@Override” 就没有任何作用了。

2. java自带的Annotation

通过上面的示例,我们能理解:@interface 用来声明 Annotation,@Documented 用来表示该 Annotation 是否会出现在 javadoc 中, @Target 用来指定 Annotation 的类型,@Retention 用来指定 Annotation 的策略。
理解这一点之后,我们就很容易理解 java 中自带的 Annotation 的实现类,如下图:
Java的注解Annotation - 图1

java 常用的 Annotation:

注解 说明
@Deprecated @Deprecated 所标注内容,不再被建议使用。
@Override @Override 只能标注方法,表示该方法覆盖父类中的方法。
@Documented @Documented 所标注内容,可以出现在javadoc中。
@Inherited @Inherited只能被用来标注“Annotation类型”,它所标注的Annotation具有继承性。
@Retention @Retention只能被用来标注“Annotation类型”,而且它被用来指定RetentionPolicy属性。
@Target @Target只能被用来标注“Annotation类型”,而且它被用来指定Annotation的ElementType属性。
@SuppressWarnings @SuppressWarnings 所标注内容产生的警告,编译器会对这些警告保持静默。

由于 “@Deprecated 和 @Override” 类似,”@Documented, @Inherited, @Retention, @Target” 类似;下面,我们只对 @Deprecated, @Inherited, @SuppressWarnings 这 3 个 Annotation 进行说明。

2.1 @Deprecated 过时的

@Deprecated 的定义如下:

  1. @Documented
  2. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  3. public @interface Deprecated {
  4. }

例如,若某个方法被 @Deprecated 标注,则该方法不再被建议使用。如果有开发人员试图使用或重写被 @Deprecated 标示的方法,编译器会给相应的提示信息。示例如下:
Java的注解Annotation - 图2

2.2 @Inherited 继承注解

@Inherited 的定义如下:

  1. @Documented
  2. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  3. @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
  4. public @interface Inherited {
  5. }

假设,我们定义了某个 Annotaion,它的名称是 MyAnnotation,并且 MyAnnotation 被标注为 @Inherited。现在,某个类 Base 使用了MyAnnotation,则 Base 具有了”具有了注解 MyAnnotation”;现在,Sub 继承了 Base,由于 MyAnnotation 是 @Inherited的(具有继承性),所以,Sub 也 “具有了注解 MyAnnotation”。

2.3 @SuppressWarnings 忽略警告

@SuppressWarnings 的定义如下:

  1. @Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE})
  2. @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
  3. public @interface SuppressWarnings {
  4. String[] value();
  5. }

说明:
SuppressWarnings 的作用是,让编译器对”它所标注的内容”的某些警告保持静默。例如,”@SuppressWarnings(value={“deprecation”, “unchecked”})” 表示对”它所标注的内容”中的 “SuppressWarnings 不再建议使用警告”和”未检查的转换时的警告”保持沉默。示例如下:

Java的注解Annotation - 图3
Date 属于 java 不再建议使用的类。因此,调用 Date 的 API 时,会产生警告。使用了 @SuppressWarnings(value={“deprecation”})后,可以看到编译器对”调用 Date 的 API 产生的警告”保持沉默,黄色警告线消失

补充:SuppressWarnings 常用的关键字的表格
  • 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 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。

Java的注解Annotation - 图4

三、Annotation的应用

Annotation 是一个辅助类,它在 Junit、Struts、Spring 等工具框架中被广泛使用。
我们在编程中经常会使用到的 Annotation 作用有:

1. 编译检查

Annotation 具有”让编译器进行编译检查的作用”。
例如,@SuppressWarnings, @Deprecated 和 @Override 都具有编译检查作用。
(01) 关于 @SuppressWarnings 和 @Deprecated,已经在”第3部分”中详细介绍过了。这里就不再举例说明了。
(02) 若某个方法被 @Override 的标注,则意味着该方法会覆盖父类中的同名方法。如果有方法被 @Override 标示,但父类中却没有”被 @Override 标注”的同名方法,则编译器会报错。示例如下:
Java的注解Annotation - 图5

2. 在反射中使用 Annotation

在反射的 Class, Method, Field 等函数中,有许多于 Annotation 相关的接口。
这也意味着,我们可以在反射中解析并使用 Annotation。
通过反射对注解的解析,减少对代码的污染,例如spring的注解配置

3) 根据 Annotation 生成帮助文档

通过给 Annotation 注解加上 @Documented 标签,能使该 Annotation 标签出现在 javadoc 中。

4) 能够帮忙查看查看代码

通过 @Override, @Deprecated 等,我们能很方便的了解程序的大致结构。
另外,我们也可以通过自定义 Annotation 来实现一些功能。