Java 注解
定义
注解通过 @interface
关键字进行定义。
public @interface AnnotationTest {}
应用
创建一个类 Test, 然后在类定义的地方加上 @TestAnnotation 就可以用 TestAnnotation 注解这个类了。
你可以简单理解为将 TestAnnotation 这张标签贴到 Test 这个类上面。
不过,要想注解能够正常工作,还需要介绍一下一个新的概念那就是元注解。
@AnnotationTest() public class TestAnnotatition { }
元注解
元注解是什么意思呢?
元注解是可以注解到注解上的注解,或者说元注解是一种基本注解,但是它能够应用到其它的注解上面。
如果难于理解的话,你可以这样理解。元注解也是一张标签,但是它是一张特殊的标签,它的作用和目的就是给其他普通的标签进行解释说明的。
元标签有 @Retention、@Documented、@Target、@Inherited、@Repeatable 5 种。
@Retention
Retention 的英文意为保留期的意思。当 @Retention 应用到一个注解上的时候,它解释说明了这个注解的的存活时间。
它的取值如下:
- 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。
我们可以这样的方式来加深理解,@Retention 去给一张标签解释的时候,它指定了这张标签张贴的时间。@Retention 相当于给一张标签上面盖了一张时间戳,时间戳指明了标签张贴的时间周期。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TestAnnotation {
}
上面的代码中,我们指定 TestAnnotation 可以在程序运行周期被获取到,因此它的生命周期非常的长。
@Documented
顾名思义,这个元注解肯定是和文档有关。它的作用是能够将注解中的元素包含到 Javadoc 中去。
@Target
Target 是目标的意思,@Target 指定了注解运用的地方。
你可以这样理解,当一个注解被 @Target 注解时,这个注解就被限定了运用的场景。
类比到标签,原本标签是你想张贴到哪个地方就到哪个地方,但是因为 @Target 的存在,它张贴的地方就非常具体了,比如只能张贴到方法上、类上、方法参数上等等。@Target 有下面的取值
- 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
@Inherited
Inherited 是继承的意思,但是它并不是说注解本身可以继承,而是说如果一个超类被 @Inherited 注解过的注解进行注解的话,那么如果它的子类没有被任何注解应用的话,那么这个子类就继承了超类的注解。
说的比较抽象。代码来解释。
@Inherited
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Test {}
@Test
public class A {}
public class B extends A {}
注解 Test 被 @Inherited 修饰,之后类 A 被 Test 注解,类 B 继承 A, 类 B 也拥有 Test 这个注解。
可以这样理解:
老子非常有钱,所以人们给他贴了一张标签叫做富豪。
老子的儿子长大后,只要没有和老子断绝父子关系,虽然别人没有给他贴标签,但是他自然也是富豪。
老子的孙子长大了,自然也是富豪。
这就是人们口中戏称的富一代,富二代,富三代。虽然叫法不同,好像好多个标签,但其实事情的本质也就是他们有一张共同的标签,也就是老子身上的那张富豪的标签。
@Repeatable
Repeatable 自然是可重复的意思。@Repeatable 是 java 1.8 才加进来的,所以算是一个新的特性。
什么样的注解会多次应用呢?通常是注解的值可以同时取多个。
举个例子,一个人他既是程序员又是产品经理, 同时他还是个画家。
@interface Persons {
Person[] value();
}
@Repeatable(Persons.class)
@interface Person{
String role default "";
}
@Person(role="artist")
@Person(role="coder")
@Person(role="PM")
public class SuperMan{
}
注意上面的代码,@Repeatable 注解了 Person。而 @Repeatable 后面括号中的类相当于一个容器注解。
什么是容器注解呢?就是用来存放其它注解的地方。它本身也是一个注解。
我们再看看代码中的相关容器注解。
@interface Persons {
Person[] value();
}
按照规定,它里面必须要有一个 value 的属性,属性类型是一个被 @Repeatable 注解过的注解数组,注意它是数组。
如果不好理解的话,可以这样理解。Persons 是一张总的标签,上面贴满了 Person 这种同类型但内容不一样的标签。把 Persons 给一个 SuperMan 贴上,相当于同时给他贴了程序员、产品经理、画家的标签。
我们可能对于 @Person(role=”PM”) 括号里面的内容感兴趣,它其实就是给 Person 这个注解的 role 属性赋值为 PM ,大家不明白正常,马上就讲到注解的属性这一块。
注解的属性
注解的属性也叫做成员变量。注解只有成员变量,没有方法。注解的成员变量在注解的定义中以“无形参的方法”形式来声明,其方法名定义了该成员变量的名字,其返回值定义了该成员变量的类型。
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TestAnnotation {
<span class="hljs-type">int</span> <span class="hljs-title function_">id</span><span class="hljs-params">()</span>;
String <span class="hljs-title function_">msg</span><span class="hljs-params">()</span>;
}
上面代码定义了 TestAnnotation 这个注解中拥有 id 和 msg 两个属性。在使用的时候,我们应该给它们进行赋值。
赋值的方式是在注解的括号内以 value=”” 形式,多个属性之前用 ,隔开。
@TestAnnotation(id=3,msg="hello annotation")
public class Test {
}
需要注意的是,在注解中定义属性时它的类型必须是 8 种基本数据类型外加 类、接口、注解及它们的数组。
注解中属性可以有默认值,默认值需要用 default 关键值指定。比如:
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TestAnnotation {
<span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-type">int</span> <span class="hljs-title function_">id</span><span class="hljs-params">()</span> <span class="hljs-keyword">default</span> -<span class="hljs-number">1</span>;
<span class="hljs-keyword">public</span> String <span class="hljs-title function_">msg</span><span class="hljs-params">()</span> <span class="hljs-keyword">default</span> <span class="hljs-string">"Hi"</span>;
}
TestAnnotation 中 id 属性默认值为 -1,msg 属性默认值为 Hi。
它可以这样应用。
@TestAnnotation()
public class Test {}
因为有默认值,所以无需要再在 @TestAnnotation 后面的括号里面进行赋值了,这一步可以省略。
另外,还有一种情况。如果一个注解内仅仅只有一个名字为 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。
public @interface Check {
String value();
}
上面代码中,Check 这个注解只有 value 这个属性。所以可以这样应用。
@Check("hi")
int a;
这和下面的效果是一样的
@Check(value="hi")
int a;
最后,还需要注意的一种情况是一个注解没有任何属性。比如
public @interface Perform {}
那么在应用这个注解的时候,括号都可以省略。
@Perform
public void testMethod(){}
注解的提取
博文前面的部分讲了注解的基本语法,现在是时候检测我们所学的内容了。
我通过用标签来比作注解,前面的内容是讲怎么写注解,然后贴到哪个地方去,而现在我们要做的工作就是检阅这些标签内容。 形象的比喻就是你把这些注解标签在合适的时候撕下来,然后检阅上面的内容信息。
要想正确检阅注解,离不开一个手段,那就是反射。
注解与反射。
注解通过反射获取。首先可以通过 Class 对象的 isAnnotationPresent() 方法判断它是否应用了某个注解
public boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass) {}
然后通过 getAnnotation() 方法来获取 Annotation 对象。
public <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass) {}
或者是 getAnnotations() 方法。
public Annotation[] getAnnotations() {}
前一种方法返回指定类型的注解,后一种方法返回注解到这个元素上的所有注解。
如果获取到的 Annotation 如果不为 null,则就可以调用它们的属性方法了。比如
@TestAnnotation()
public class Test {
<span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title function_">main</span><span class="hljs-params">(String[] args)</span> {
<span class="hljs-type">boolean</span> <span class="hljs-variable">hasAnnotation</span> <span class="hljs-operator">=</span> Test.class.isAnnotationPresent(TestAnnotation.class);
<span class="hljs-keyword">if</span> ( hasAnnotation ) {
<span class="hljs-type">TestAnnotation</span> <span class="hljs-variable">testAnnotation</span> <span class="hljs-operator">=</span> Test.class.getAnnotation(TestAnnotation.class);
System.out.println(<span class="hljs-string">"id:"</span>+testAnnotation.id());
System.out.println(<span class="hljs-string">"msg:"</span>+testAnnotation.msg());
}
}
}
程序的运行结果是:
id:-1
msg:
这个正是 TestAnnotation 中 id 和 msg 的默认值。
上面的例子中,只是检阅出了注解在类上的注解,其实属性、方法上的注解照样是可以的。同样还是要假手于反射。@TestAnnotation(msg="hello")
public class Test {
<span class="hljs-annotation">@Check(value=<span class="hljs-string">"hi")
<span class="hljs-keyword">int a;
<span class="hljs-annotation">@Perform
<span class="hljs-keyword">public <span class="hljs-keyword">void <span class="hljs-title">testMethod(){}
<span class="hljs-annotation">@SuppressWarnings(<span class="hljs-string">"deprecation")
<span class="hljs-keyword">public <span class="hljs-keyword">void <span class="hljs-title">test1(){
Hero hero = <span class="hljs-keyword">new Hero();
hero.say();
hero.speak();
}
<span class="hljs-keyword">public <span class="hljs-keyword">static <span class="hljs-keyword">void <span class="hljs-title">main(String[] args) {
<span class="hljs-keyword">boolean hasAnnotation = Test.class.isAnnotationPresent(TestAnnotation.class);
<span class="hljs-keyword">if ( hasAnnotation ) {
TestAnnotation testAnnotation = Test.class.getAnnotation(TestAnnotation.class);
<span class="hljs-comment">//获取类的注解
System.out.println(<span class="hljs-string">"id:"+testAnnotation.id());
System.out.println(<span class="hljs-string">"msg:"+testAnnotation.msg());
}
<span class="hljs-keyword">try {
Field a = Test.class.getDeclaredField(<span class="hljs-string">"a");
a.setAccessible(<span class="hljs-keyword">true);
<span class="hljs-comment">//获取一个成员变量上的注解
Check check = a.getAnnotation(Check.class);
<span class="hljs-keyword">if ( check != <span class="hljs-keyword">null ) {
System.out.println(<span class="hljs-string">"check value:"+check.value());
}
Method testMethod = Test.class.getDeclaredMethod(<span class="hljs-string">"testMethod");
<span class="hljs-keyword">if ( testMethod != <span class="hljs-keyword">null ) {
<span class="hljs-comment">// 获取方法中的注解
Annotation[] ans = testMethod.getAnnotations();
<span class="hljs-keyword">for( <span class="hljs-keyword">int i = <span class="hljs-number">0;i < ans.length;i++) {
System.out.println(<span class="hljs-string">"method testMethod annotation:"+ans[i].annotationType().getSimpleName());
}
}
} <span class="hljs-keyword">catch (NoSuchFieldException e) {
<span class="hljs-comment">// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
System.out.println(e.getMessage());
} <span class="hljs-keyword">catch (SecurityException e) {
<span class="hljs-comment">// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
System.out.println(e.getMessage());
} <span class="hljs-keyword">catch (NoSuchMethodException e) {
<span class="hljs-comment">// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
注解有什么用?
我要写一个测试框架,测试程序员的代码有无明显的异常。
—— 程序员 A : 我写了一个类,它的名字叫做 NoBug,因为它所有的方法都没有错误。
—— 我:自信是好事,不过为了防止意外,让我测试一下如何?
—— 程序员 A: 怎么测试?
—— 我:把你写的代码的方法都加上 @MyTest 这个注解就好了。
—— 程序员 A: 好的。
public class NoBug {@MyTest </span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">public</span> <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">void</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> suanShu(){ System.out.println(</span>"1234567890"<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">); } @MyTest </span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">public</span> <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">void</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> jiafa(){ System.out.println(</span>"1+1="+(1+1<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">)); } @MyTest </span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">public</span> <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">void</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> jiefa(){ System.out.println(</span>"1-1="+(1-1<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">)); } @MyTest(a</span>=4,b=5<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">) </span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">public</span> <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">void</span> chengfa(<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">int</span> a,<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">int</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> b){ //这里加了参数 System.out.println(</span>"3 x 5="+ a*<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">b); } @MyTest </span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">public</span> <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">void</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> chufa(){ System.out.println(</span>"6 / 0="+ 6 / 0<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">); } </span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">public</span> <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">void</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> ziwojieshao(){ System.out.println(</span>"我写的程序没有 bug!"<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">); }
}
MyTest 定义
import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy;@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyTest {</span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">int</span> a() <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">default</span> 0<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">; </span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">int</span> b() <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">default</span> 0<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">;
}
接下来就是怎么去执行测试了,写一个 Test 类,这里肯定是需要用到反射来获取 annotation 及 annotation 中带的参数
public class TestMyAnnotation {NoBug testobj = new NoBug();</span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">public</span> <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">static</span> <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">void</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> main(String[] args) { </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">//</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> TODO Auto-generated method stub</span>
Class clazz </span>=<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> testobj.getClass(); Method[] method </span>=<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> clazz.getDeclaredMethods(); </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">//</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">用来记录测试产生的 log 信息</span> StringBuilder log = <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">new</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> StringBuilder(); </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">//</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> 记录异常的次数</span> <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">int</span> errornum = 0<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">; </span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">for</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> ( Method m: method ) { </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">//</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> 只有被 @MyTest 标注过的方法才进行测试</span> <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">if</span> ( m.isAnnotationPresent( MyTest.<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">class</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> )) { </span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">try</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> { m.setAccessible(</span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">true</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">); MyTest myTest</span>=m.getAnnotation(MyTest.<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">class</span>); <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">//</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">获取方法的annotation</span> <span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">if</span>(m.getParameterCount()==2<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">){ m.invoke(testobj, myTest.a(),myTest.b()); </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">//</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">获取annotation的属性,并传参数给invoke</span> }<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">else</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">{ m.invoke(testobj, </span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">null</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">); } } </span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">catch</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> (Exception e) { </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">//</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> TODO Auto-generated catch block </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">//</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">e.printStackTrace();</span> errornum++<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">; log.append(m.getName()); log.append(</span>" "<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">); log.append(</span>"has error:"<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">); log.append(</span>"\n\r caused by "<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">); </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">//</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">记录测试过程中,发生的异常的名称</span>
log.append(e.getCause().getClass().getSimpleName());
log.append("\n\r");
//记录测试过程中,发生的异常的具体信息
log.append(e.getCause().getMessage());
log.append("\n\r");
}
}
}log.append(clazz.getSimpleName()); log.append(</span>" has "<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">); log.append(errornum); log.append(</span>" error."<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">); </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">//</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> 生成测试报告</span>
System.out.println(log.toString());
}</span></pre>
按照这样的思路, testNG,junit 等注释都是可以按照类似的方式来实现