java 注解运行时间 java注解能干啥

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mob64ca13fb1f2e 2023-08-29 18:53:16

文章标签 java 注解运行时间 runtime 测试数据库元注解 文章分类 Java 后端开发

2005年，sun公司推出了jdk1.5，同时推出的注解功能吸引了很多人的目光，使用注解编写代码，能够减轻java程序员繁琐配置的痛苦。

使用注解可以编写出更加易于维护，bug更少的代码。

注解是什么呢？按照官方的说法，注解就是元标签，可以添加到你的代码，并应用于包声明、类型声明、构造函数、方法、字段、参数和变量。

注解提供了一种非常有用的方法来显示你编写的方法是否依赖于其他方法，它们是否完整，编写出的类是否引用了其他类，等等。

按照Oracle官方的说法，基于注解编写出的java代码会根据源代码中的注解生成模板代码，从而避免我们在大多数情况下编写模板代码。这导致了一种声明式编程风格，在这种风格中，程序员说要做什么功能，工具就写出相应的代码来实现它。

简而言之，注解是一种机制，用于将元标签与程序元素相关联，并允许编译器或虚拟机从这些注解元素中提取程序行为，并在必要时生成相互依赖的代码。

现在开始我们的java注解学习之旅。

内置注解
java会内置一些已经实现好的注解，可以直接使用，内置的注解主要用于给java编译器提供指令。

java内置的注解有五个：

@Deprecated
@Override
@SuppressWarnings
@SafeVarargs
@FunctionalInterface

@Deprecated注解主要用于给类、方法、变量打上不建议使用的标签，如果你的代码使用了不建议使用的类、方法、变量，编译器就会给你一个警告。
下面是使用@Deprecated的示例：

public class AnnotationTest {
    public static void main(String args[]){
        MyAnnotation myAnnotation = new MyAnnotation();
        int age = myAnnotation.age;
        myAnnotation.eat();
    }
}

@Deprecated 
class MyAnnotation {
    @Deprecated
    int age;
    
    @Deprecated
    void eat(){
        
    }
}
public class AnnotationTest {
    public static void main(String args[]){
        MyAnnotation myAnnotation = new MyAnnotation();
        int age = myAnnotation.age;
        myAnnotation.eat();
    }
}

@Deprecated 
class MyAnnotation {
    @Deprecated
    int age;
    
    @Deprecated
    void eat(){
        
    }
}

定义了一个MyAnnotation，在类名，变量名和方法名上都使用的@Deprecated注解。

使用了@Deprecated标识的类、方法或变量时，

@Deprecated还有另外一个用处，就是在javadoc文档中写明类、方法或变量为什么不建议使用，并且给出替代方法：

@Deprecated
/**
  @deprecated 已废弃，请使用MyNewComponent.
*/
class MyComponent {

}
@Deprecated
/**
  @deprecated 已废弃，请使用MyNewComponent.
*/
class MyComponent {

}

@Override注解在方法上使用，标识这个方法重写父类的方法。如果这个方法和父类方法不一致，编译器就会显示错误。

强烈建议在重写父类的方法上使用@Override注解，不用也不会有什么影响，但是如果不使用@Override注解，当有人修改父类的方法时，你就无法识别出子类的方法是否重写了父类的方法。而使用了@Override注解，只要父类没有这个方法，编译器就会提示父类没有对应方法的错误。
下面是使用@Override注解的示例：

class Anaimal{
    public void run(){
        
    }
}

class Cat extends Anaimal{
    @Override
    public void run(){
        
    }
}
class Anaimal{
    public void run(){
        
    }
}

class Cat extends Anaimal{
    @Override
    public void run(){
        
    }
}

Cat类的run()方法使用了@Override注解，如果将Cat类中的方法改为run1()，编译器就会显示The method run1() of type Cat must override or implement a supertype的错误。

如果不使用@Override注解，将Cat类中的方法改为run1()，系统则不会报错。

@SuppressWarnings注解也是在方法上使用，用于抑制警告，在调用deprecated的方法或者进行不安全的类型转化时，编译器会发出一些警告，使用@SuppressWarnings就可以忽略那些警告。
使用示例：

@SuppressWarnings
public void methodWithWarning() {


}
@SuppressWarnings
public void methodWithWarning() {


}

@SafeVarargs注解主要用于抑制参数类型安全检查警告，这个是jdk1.7新增的功能。
使用示例：

@SafeVarargs
static void testSafeVarargs(List<String> ... stringLists) {
    Object[] array = stringLists;
    List<Integer> tmpList = Arrays.asList(42);
    array[0] = tmpList; 
    String s = stringLists[0].get(0);
}
@SafeVarargs
static void testSafeVarargs(List<String> ... stringLists) {
    Object[] array = stringLists;
    List<Integer> tmpList = Arrays.asList(42);
    array[0] = tmpList; 
    String s = stringLists[0].get(0);
}

如果不使用@SafeVarargs注解，编译器会给出警告信息：Type safety: Potential heap pollution via varargs parameter stringLists。
使用@SafeVarargs有个前提，你必须保证某个使用了可变长度参数的方法，在与泛型类一起使用时不会出现类型安全问题。否则在运行行时会抛出 ClassCastException异常。

@SafeVarargs注解只能在满足如下条件的方法上使用：

参数长度可变的方法或构造方法。
方法必须声明为static或final。

@FunctionalInterface注解主要用于编译级错误检查，加上该注解，当你写的接口不符合函数式接口定义的时候，编译器会报错。
使用示例：

@FunctionalInterface
interface GreetingService
{
    void readMessage(String message);
}
@FunctionalInterface
interface GreetingService
{
    void readMessage(String message);
}

创建注解
注解的创建和接口有点类似，都是使用interface关检字，区别是创建注解时，需要在interface前面加上一个@字符。

下面是创建一个注解的例子：

public @interface MyAnnotation {
}
public @interface MyAnnotation {
}

上面创建注解没有任何成员变量。

创建带成员变量的注解：

@interface TestAnnotation{
    int age();
    String name();
}

@interface TestAnnotation{
    int age();
    String name();
}

TestAnnotation注解有两个成员变量，age和name。
注解的成员变量以无参数无方法体的方法形式声明。

使用default关键字指定注解成员变量的默认值：

@interface TestAnnotation{
    int age() default  2;
    String name() default  “小明”;
}
@interface TestAnnotation{
    int age() default  2;
    String name() default  “小明”;
}

使用自定义注解时，如果该注解的变量有默认值，可以不为成员变量指定值，直接使用默认值。
使用示例：

@interface TestAnnotation{
    int age() default 2;
    String name() default "小明";
}


class MyAnnotation {
    @TestAnnotation
    public void getInfo(){
        
    }
}
@interface TestAnnotation{
    int age() default 2;
    String name() default "小明";
}


class MyAnnotation {
    @TestAnnotation
    public void getInfo(){
        
    }
}

如果注解的变量没有默认值，在使用时必须为每个变量都指定值，代码如下：

@interface TestAnnotation{
    int age();
    String name();
}


class MyAnnotation {
    @TestAnnotation(age=2,name="小明")
    public void getInfo(){
        
    }
}
@interface TestAnnotation{
    int age();
    String name();
}


class MyAnnotation {
    @TestAnnotation(age=2,name="小明")
    public void getInfo(){
        
    }
}

元注解
什么是元注解呢？元注解就是注解的注解，也就是用于定义注解的注解，可以理解为注解的基础数据类型。这玩意真的很拗口，还是看代码比较舒服。

@Target(ElementType.METHOD)
@interface Test_Target {
   public String doTestTarget();
}
@Target(ElementType.METHOD)
@interface Test_Target {
   public String doTestTarget();
}

@Target就是元注解，用于定义Test_Target注解。

java提供五种元注解，分别是：

@Retention 指定注解的生命周期，即存活时间。
@Documented javadoc命令生成的文档中体现注解的内容
@Target 指定注解可用于哪些元素，例如类、方法、变量等
@Inherited 注解的继承性，
@Repeatable 可重复使用的注解

@Retention用于指定注解的生命周期，即存活时间。@Retention提供了如下的三个值，在使用@Retention时，必须使用其中的一个值。

RetentionPolicy.SOURCE 注解只在源码阶段保留，在编译器进行编译生成class文件时丢弃，无法通过反射获取注解信息。
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，无法通过反射获取注解信息，这是默认值。
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，程序运行时可以通过反射获取到它们。

下面是使用@Retention定义一个自定义注解的示例：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Test_Retention{
    
}

@Test_Retention
class MyAnnotation {
    public void getInfo(){
        
    }
}
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Test_Retention{
    
}

@Test_Retention
class MyAnnotation {
    public void getInfo(){
        
    }
}

上面的代码创建了一个Test_Retention的注解，并且使用@Retention指定Test_Retention注解可以保留到程序运行的时候(RetentionPolicy.RUNTIME)，MyAnnotation使用@Test_Retention修饰，因此在运行时可以通过反射获取到MyAnnotation的注解信息。

@Documented如果类A使用了@Documented元注解注解的注解，那么在使用javadoc生成的类A的文档会包含有相应的注解信息。
使用示例：

@Documented
@interface TestDocument{
    String doTestDocument();
}

@TestDocument (doTestDocument="保留注解信息测试")
class MyAnnotation {
    
    public void getInfo(){
        
    }
}
@Documented
@interface TestDocument{
    String doTestDocument();
}

@TestDocument (doTestDocument="保留注解信息测试")
class MyAnnotation {
    
    public void getInfo(){
        
    }
}

@Target指定了注解所修饰对象的范围，可用于变量、参数、方法、包信息等。
@Target元注解提供如下的八个值：

ElementType.ANNOTATION_TYPE 用于描述注解类型
ElementType.CONSTRUCTOR 用于注解构造方法
ElementType.FIELD 用于变量注解
ElementType.LOCAL_VARIABLE 用于局部变量注解
ElementType.METHOD 用于方法注解
ElementType.PACKAGE 用于包注解
ElementType.PARAMETER 用于方法内的参数注解
ElementType.TYPE 用于类、接口、枚举注解

代码示例：

@Target(ElementType.METHOD)
@interface TestMethodTarget{
    
}

@Target(ElementType.FIELD)
@interface TestFieldTarget{
    
}

@Target(ElementType.TYPE)
@interface TestTypeTarget{
    
}
@Target(ElementType.METHOD)
@interface TestMethodTarget{
    
}

@Target(ElementType.FIELD)
@interface TestFieldTarget{
    
}

@Target(ElementType.TYPE)
@interface TestTypeTarget{
    
}

TestMethodTarget注解只能用于注解类的方法，TestFieldTarget只能用于注解类的成员变量，TestTypeTarget可用于注解类、接口(包括注解类型) 或enum声明

@Inherited指定了注解可被继承。某个类使用了被@Inherited修饰的注解，那么那个注解也会用到该类的子类。
代码示例：

@Inherited
@interface TestInherited{
    
}
@Inherited
@interface TestInherited{
    
}

@Repeatable同一个注解可多次使用。例如一个人有多种爱好，跑步、画画、看电影等。
示例代码：

@interface Persons {
    Person[]  value();
}


@Repeatable(Persons.class)
@interface Person{
    String hobby default "";
}


@Person(hobby="runing")
@Person(hobby="drawing")
@Person(hobby="watching movies")
public class Tom{

}
@interface Persons {
    Person[]  value();
}


@Repeatable(Persons.class)
@interface Person{
    String hobby default "";
}


@Person(hobby="runing")
@Person(hobby="drawing")
@Person(hobby="watching movies")
public class Tom{

}

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。

上面详细介绍了注解的知识以及自定义注解的语法。现在我们来看下如何使用注解进行单元测试。

使用注解这要到反射的知识，关于反射的知识请看我的另外一篇文章“Java反射使用总结”。在得到反射对象后，要调用isAnnotationPresent方法这个对象是否包含指定类型的注解。 Annotation

示例代码：

public class Marathonrunner {
    @RuningTest
    public void test5km(){
        System.out.println("进行5公里跑步测试");
    }

    public void test10km(){
        System.out.println("进行10公里跑步测试");
    }

    @RuningTest
    public void test21km(){
        System.out.println("进行21公里跑步测试");
    }

    public void test42km(){
        System.out.println("进行42公里跑步测试");
    }

}

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@interface  RuningTest{

}


public class RuntestTool {
    public static void main(String args[]){
        Marathonrunner xiaoming = new Marathonrunner();

        Class clazz = xiaoming.getClass();

        Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
            if(method.isAnnotationPresent(RuningTest.class)){
                try {
                    method.setAccessible(true);
                    method.invoke(xiaoming, null);

                } catch (Exception e) {

                }
            }
        }
    }
}
public class Marathonrunner {
    @RuningTest
    public void test5km(){
        System.out.println("进行5公里跑步测试");
    }

    public void test10km(){
        System.out.println("进行10公里跑步测试");
    }

    @RuningTest
    public void test21km(){
        System.out.println("进行21公里跑步测试");
    }

    public void test42km(){
        System.out.println("进行42公里跑步测试");
    }

}

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@interface  RuningTest{

}


public class RuntestTool {
    public static void main(String args[]){
        Marathonrunner xiaoming = new Marathonrunner();

        Class clazz = xiaoming.getClass();

        Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
            if(method.isAnnotationPresent(RuningTest.class)){
                try {
                    method.setAccessible(true);
                    method.invoke(xiaoming, null);

                } catch (Exception e) {

                }
            }
        }
    }
}

运行结果：

进行21公里跑步测试
进行5公里跑步测试
进行21公里跑步测试
进行5公里跑步测试

上面的代码，我们定义了一个RuningTest注解，里面没有任何变量。这个注解使用@Retention和@Target元注解修饰，其中@Target元注解的值规定了这个RuningTest注解只能在方法上使用，而@Retention元注解值指定了在运行时可以获取到注解的信息。

定义了一个Marathonrunner马拉松远动员类，里面有4个方法。

定义了一个专门用于测试Marathonrunner运动员方法的类。如果我们想测试某个类，只需在那个类上添加@RuningTest注解，不加@RuningTest注解的方法不会进行测试。test5km()和test21km()方法都加了@RuningTest注解，所以被测试到。

注解在spring,mybatis注解中广发应用。下次专门写篇文章讲下spring中注解的应用。

总结：
本文主要讲解了注解的概念，元注解的概念，如何自定义注解，以及如何使用自己定义注解进行单元测试。

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