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自Java5.0版本引入注解之后，它就成為了Java平臺(tái)中非常重要的一部分。開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們也時(shí)常在應(yīng)用代碼中會(huì)看到諸如@Override，@Deprecated這樣的注解。這篇文章中，我將向大家講述到底什么是注解，為什么要引入注解，注解是如何工作的，如何編寫(xiě)自定義的注解(通過(guò)例子)，什么情況下可以使用注解以及最新注解和ADF(應(yīng)用開(kāi)發(fā)框架)。這會(huì)花點(diǎn)兒時(shí)間，所以為自己準(zhǔn)備一杯咖啡，讓我們來(lái)進(jìn)入注解的世界吧。

Java中注解的工作原理

什么是注解？

用一個(gè)詞就可以描述注解，那就是元數(shù)據(jù)，即一種描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。所以，可以說(shuō)注解就是源代碼的元數(shù)據(jù)。比如，下面這段代碼：

				?

									@Override

									public String toString() {

									  return "This is String Representation of current object.";

									}

上面的代碼中，我重寫(xiě)了toString()方法并使用了@Override注解。但是，即使我不使用@Override注解標(biāo)記代碼，程序也能夠正常執(zhí)行。那么，該注解表示什么？這么寫(xiě)有什么好處嗎？事實(shí)上，@Override告訴編譯器這個(gè)方法是一個(gè)重寫(xiě)方法(描述方法的元數(shù)據(jù))，如果父類(lèi)中不存在該方法，編譯器便會(huì)報(bào)錯(cuò)，提示該方法沒(méi)有重寫(xiě)父類(lèi)中的方法。如果我不小心拼寫(xiě)錯(cuò)誤，例如將toString()寫(xiě)成了toStrring(){double r}，而且我也沒(méi)有使用@Override注解，那程序依然能編譯運(yùn)行。但運(yùn)行結(jié)果會(huì)和我期望的大不相同。現(xiàn)在我們了解了什么是注解，并且使用注解有助于閱讀程序。

Annotation是一種應(yīng)用于類(lèi)、方法、參數(shù)、變量、構(gòu)造器及包聲明中的特殊修飾符。它是一種由JSR-175標(biāo)準(zhǔn)選擇用來(lái)描述元數(shù)據(jù)的一種工具。

為什么要引入注解？

使用Annotation之前(甚至在使用之后)，XML被廣泛的應(yīng)用于描述元數(shù)據(jù)。不知何時(shí)開(kāi)始一些應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員和架構(gòu)師發(fā)現(xiàn)XML的維護(hù)越來(lái)越糟糕了。他們希望使用一些和代碼緊耦合的東西，而不是像XML那樣和代碼是松耦合的(在某些情況下甚至是完全分離的)代碼描述。如果你在Google中搜索“XML vs. annotations”，會(huì)看到許多關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的辯論。最有趣的是XML配置其實(shí)就是為了分離代碼和配置而引入的。上述兩種觀(guān)點(diǎn)可能會(huì)讓你很疑惑，兩者觀(guān)點(diǎn)似乎構(gòu)成了一種循環(huán)，但各有利弊。下面我們通過(guò)一個(gè)例子來(lái)理解這兩者的區(qū)別。

假如你想為應(yīng)用設(shè)置很多的常量或參數(shù)，這種情況下，XML是一個(gè)很好的選擇，因?yàn)樗粫?huì)同特定的代碼相連。如果你想把某個(gè)方法聲明為服務(wù)，那么使用Annotation會(huì)更好一些，因?yàn)檫@種情況下需要注解和方法緊密耦合起來(lái)，開(kāi)發(fā)人員也必須認(rèn)識(shí)到這點(diǎn)。

另一個(gè)很重要的因素是Annotation定義了一種標(biāo)準(zhǔn)的描述元數(shù)據(jù)的方式。在這之前，開(kāi)發(fā)人員通常使用他們自己的方式定義元數(shù)據(jù)。例如，使用標(biāo)記interfaces，注釋?zhuān)瑃ransient關(guān)鍵字等等。每個(gè)程序員按照自己的方式定義元數(shù)據(jù)，而不像Annotation這種標(biāo)準(zhǔn)的方式。

目前，許多框架將XML和Annotation兩種方式結(jié)合使用，平衡兩者之間的利弊。

Annotation是如何工作的？怎么編寫(xiě)自定義的Annotation？

在講述這部分之前，建議你首先下載Annotation的示例代碼AnnotationsSample.zip 。下載之后放在你習(xí)慣使用的IDE中，這些代碼會(huì)幫助你更好的理解Annotation機(jī)制。

編寫(xiě)Annotation非常簡(jiǎn)單，可以將Annotation的定義同接口的定義進(jìn)行比較。我們來(lái)看兩個(gè)例子：一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)的注解@Override，另一個(gè)是用戶(hù)自定義注解@Todo。

				?

									@Target(ElementType.METHOD)

									@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)

									public @interface Override {

									}

對(duì)于@Override注釋你可能有些疑問(wèn)，它什么都沒(méi)做，那它是如何檢查在父類(lèi)中有一個(gè)同名的函數(shù)呢。當(dāng)然，不要驚訝，我是逗你玩的。@Override注解的定義不僅僅只有這么一點(diǎn)代碼。這部分內(nèi)容很重要，我不得不再次重復(fù)：Annotations僅僅是元數(shù)據(jù)，和業(yè)務(wù)邏輯無(wú)關(guān)。理解起來(lái)有點(diǎn)困難，但就是這樣。如果Annotations不包含業(yè)務(wù)邏輯，那么必須有人來(lái)實(shí)現(xiàn)這些邏輯。元數(shù)據(jù)的用戶(hù)來(lái)做這個(gè)事情。Annotations僅僅提供它定義的屬性(類(lèi)/方法/包/域)的信息。Annotations的用戶(hù)(同樣是一些代碼)來(lái)讀取這些信息并實(shí)現(xiàn)必要的邏輯。

當(dāng)我們使用Java的標(biāo)注Annotations(例如@Override)時(shí)，JVM就是一個(gè)用戶(hù)，它在字節(jié)碼層面工作。到這里，應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員還不能控制也不能使用自定義的注解。因此，我們講解一下如何編寫(xiě)自定義的Annotations。

我們來(lái)逐個(gè)講述編寫(xiě)自定義Annotations的要點(diǎn)。上面的例子中，你看到一些注解應(yīng)用在注解上。

J2SE5.0版本在 java.lang.annotation提供了四種元注解，專(zhuān)門(mén)注解其他的注解：

@Documented –注解是否將包含在JavaDoc中
@Retention –什么時(shí)候使用該注解
@Target? –注解用于什么地方
@Inherited – 是否允許子類(lèi)繼承該注解

@Documented–一個(gè)簡(jiǎn)單的Annotations標(biāo)記注解，表示是否將注解信息添加在java文檔中。

@Retention– 定義該注解的生命周期。

RetentionPolicy.SOURCE – 在編譯階段丟棄。這些注解在編譯結(jié)束之后就不再有任何意義，所以它們不會(huì)寫(xiě)入字節(jié)碼。@Override, @SuppressWarnings都屬于這類(lèi)注解。

RetentionPolicy.CLASS – 在類(lèi)加載的時(shí)候丟棄。在字節(jié)碼文件的處理中有用。注解默認(rèn)使用這種方式。

RetentionPolicy.RUNTIME– 始終不會(huì)丟棄，運(yùn)行期也保留該注解，因此可以使用反射機(jī)制讀取該注解的信息。我們自定義的注解通常使用這種方式。

@Target – 表示該注解用于什么地方。如果不明確指出，該注解可以放在任何地方。以下是一些可用的參數(shù)。需要說(shuō)明的是：屬性的注解是兼容的，如果你想給7個(gè)屬性都添加注解，僅僅排除一個(gè)屬性，那么你需要在定義target包含所有的屬性。

ElementType.TYPE:用于描述類(lèi)、接口或enum聲明
ElementType.FIELD:用于描述實(shí)例變量
ElementType.METHOD
ElementType.PARAMETER
ElementType.CONSTRUCTOR
ElementType.LOCAL_VARIABLE
ElementType.ANNOTATION_TYPE 另一個(gè)注釋
ElementType.PACKAGE 用于記錄java文件的package信息

@Inherited – 定義該注釋和子類(lèi)的關(guān)系

那么，注解的內(nèi)部到底是如何定義的呢？Annotations只支持基本類(lèi)型、String及枚舉類(lèi)型。注釋中所有的屬性被定義成方法，并允許提供默認(rèn)值。

				?

									@Target(ElementType.METHOD)

									@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

									@interface Todo {

									public enum Priority {LOW, MEDIUM, HIGH}

									public enum Status {STARTED, NOT_STARTED}

									String author() default "Yash";

									Priority priority() default Priority.LOW;

									Status status() default Status.NOT_STARTED;

									}

下面的例子演示了如何使用上面的注解。

				?

									@Todo(priority = Todo.Priority.MEDIUM, author = "Yashwant", status = Todo.Status.STARTED)

									public void incompleteMethod1() {

									//Some business logic is written

									//But it's not complete yet

									}

如果注解中只有一個(gè)屬性，可以直接命名為“value”，使用時(shí)無(wú)需再標(biāo)明屬性名。

				?

									@interface Author{

									String value();

									}

									@Author("Yashwant")

									public void someMethod() {

									}

但目前為止一切看起來(lái)都還不錯(cuò)。我們定義了自己的注解并將其應(yīng)用在業(yè)務(wù)邏輯的方法上。現(xiàn)在我們需要寫(xiě)一個(gè)用戶(hù)程序調(diào)用我們的注解。這里我們需要使用反射機(jī)制。如果你熟悉反射代碼，就會(huì)知道反射可以提供類(lèi)名、方法和實(shí)例變量對(duì)象。所有這些對(duì)象都有g(shù)etAnnotation()這個(gè)方法用來(lái)返回注解信息。我們需要把這個(gè)對(duì)象轉(zhuǎn)換為我們自定義的注釋(使用 instanceOf()檢查之后)，同時(shí)也可以調(diào)用自定義注釋里面的方法。看看以下的實(shí)例代碼，使用了上面的注解:

				?

									Class businessLogicClass = BusinessLogic.class;

									for(Method method : businessLogicClass.getMethods()) {

									Todo todoAnnotation = (Todo)method.getAnnotation(Todo.class);

									if(todoAnnotation != null) {

									System.out.println(" Method Name : " + method.getName());

									System.out.println(" Author : " + todoAnnotation.author());

									System.out.println(" Priority : " + todoAnnotation.priority());

									System.out.println(" Status : " + todoAnnotation.status());

									}

									}

注解用例

注解的功能很強(qiáng)大，Spring和Hebernate這些框架在日志和有效性中大量使用了注解功能。注解可以應(yīng)用在使用標(biāo)記接口的地方。不同的是標(biāo)記接口用來(lái)定義完整的類(lèi)，但你可以為單個(gè)的方法定義注釋?zhuān)缡欠駥⒁粋€(gè)方法暴露為服務(wù)。

在最新的servlet3.0中引入了很多新的注解，尤其是和servlet安全相關(guān)的注解。

HandlesTypes –該注解用來(lái)表示一組傳遞給ServletContainerInitializer的應(yīng)用類(lèi)。

HttpConstraint – 該注解代表所有HTTP方法的應(yīng)用請(qǐng)求的安全約束，和ServletSecurity注釋中定義的HttpMethodConstraint安全約束不同。

HttpMethodConstraint – 指明不同類(lèi)型請(qǐng)求的安全約束，和ServletSecurity 注解中描述HTTP協(xié)議方法類(lèi)型的注釋不同。

MultipartConfig –該注解標(biāo)注在Servlet上面，表示該Servlet希望處理的請(qǐng)求的 MIME 類(lèi)型是 multipart/form-data。

ServletSecurity 該注解標(biāo)注在Servlet繼承類(lèi)上面，強(qiáng)制該HTTP協(xié)議請(qǐng)求遵循安全約束。

WebFilter – 該注解用來(lái)聲明一個(gè)Server過(guò)濾器；

WebInitParam – 該注解用來(lái)聲明Servlet或是過(guò)濾器的中的初始化參數(shù)，通常配合 @WebServlet 或者 @WebFilter 使用。

WebListener –該注解為Web應(yīng)用程序上下文中不同類(lèi)型的事件聲明監(jiān)聽(tīng)器。

WebServlet –該注解用來(lái)聲明一個(gè)Servlet的配置。

ADF (應(yīng)用程序框架)和注解

現(xiàn)在我們開(kāi)始討論文章的最后一部分了。應(yīng)用程序框架，被稱(chēng)為ADF，由Oracle開(kāi)發(fā)用來(lái)創(chuàng)建Oracle融合應(yīng)用。我們已經(jīng)了解了注解的優(yōu)缺點(diǎn)，也知道如何編寫(xiě)自定義的注解，但我們應(yīng)該將注解應(yīng)用在ADF的哪部分呢？ADF是否提供了一些樸素的注解？很好的問(wèn)題，確實(shí)在ADF中大量使用注解有一些限制。之前提到的應(yīng)用框架如Spring和Hibernate使用AOP(面向側(cè)面的程序設(shè)計(jì))。在AOP中，框架提供了一種機(jī)制，在事件的預(yù)處理和后續(xù)處理中注入代碼。例如：你有一個(gè)鉤子用來(lái)在方法執(zhí)行之前和之后添加代碼，所以你可以在這些地方編寫(xiě)你的用戶(hù)代碼。ADF不使用AOP。如果我們有任何注解的用例可用，我們可能需要通過(guò)繼承的方式實(shí)現(xiàn)。

希望你喜歡這篇文章，幫助大家更好的理解注解的意義！