在项目中经常会用到自定义注解,下面讲解一下自定义注解的理解及其应用。
一、元注解
元注解的作用就是负责注解其他注解。Java5.0定义了4个标准的meta-annotation类型,它们被用来提供对其它 annotation类型作说明。
Java5.0定义的元注解:
- @Target
- @Retention
- @Documented
- @Inherited
@Target
作用:描述该注解修饰的范围,可被用于 packages、types(类、接口、枚举、Annotation类型)、类型成员(方法、构造方法、成员变量、枚举值)、方法参数和本地变量(如循环变量、catch参数)。
取值(ElementType):
CONSTRUCTOR:用于描述构造器;
FIELD:用于描述域;
LOCAL_VARIABLE:用于描述局部变量;
METHOD:用于描述方法;
PACKAGE:用于描述包;
PARAMETER:用于描述参数;
TYPE:用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明;
@Retention
作用:描述该注解的生命周期,表示在什么编译级别上保存该注解的信息。Annotation被保留的时间有长短:某些Annotation仅出现在源代码中,而被编译器丢弃;而另一些却被编译在class文件中;编译在class文件中的Annotation可能会被虚拟机忽略,而另一些在class被装载时将被读取(请注意并不影响class的执行,因为Annotation与class在使用上是被分离的)
取值(RetentionPoicy):
SOURCE:在源文件中有效(即源文件保留)
CLASS:在class文件中有效(即class保留)
RUNTIME:在运行时有效(即运行时保留)
@Documented
@Documented Annotation的作用是在生成javadoc文档的时候将该Annotation也写入到文档中
@Inherited
作用:@Inherited 元注解是一个标记注解,@Inherited阐述了某个被标注的类型是被继承的。如果一个使用了@Inherited修饰的annotation类型被用于一个class,则这个annotation将被用于该class的子类。
二、自定义注解
使用@interface自定义注解,自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口,由编译程序自动完成其他细节。在定义注解时,不能继承其他的注解或接口。@interface用来声明一个注解,其中的每一个方法实际上是声明了一个配置参数。方法的名称就是参数的名称,返回值类型就是参数的类型(返回值类型只能是基本类型、Class、String、enum)。可以通过default来声明参数的默认值。
定义注解格式:public @interface 注解名 {定义体}
注解参数的可支持数据类型:
- 所有基本数据类型(int,float,boolean,byte,double,char,long,short)
- String类型
- Class类型
- enum类型
- Annotation类型
- 以上所有类型的数组
参数定义要点:
- 只能用public或默认(default)这两个访问权修饰;
- 参数成员只能用基本类型byte,short,char,int,long,float,double,boolean八种基本数据类型和 String,Enum,Class,annotations等数据类型,以及这一些类型的数组;
- 如果只有一个参数成员,建议参数名称设为value();
- 注解元素必须有确定的值,要么在定义注解的默认值中指定,要么在使用注解时指定,非基本类型的注解元素的值不可为null。因此, 使用空字符串或负数作为默认值是一种常用的做法。
简单的自定义注解实例:
/**
*自定义注解MyAnnotation
*/
@Target(ElementType.TYPE) //目标对象是类型
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) //保存至运行时
@Documented //生成javadoc文档时,该注解内容一起生成文档
@Inherited //该注解被子类继承
public @interface MyAnnotation {
public String value() default ""; //当只有一个元素时,建议元素名定义为value(),这样使用时赋值可以省略"value="
String name() default "devin"; //String
int age() default 18; //int
boolean isStudent() default true; //boolean
String[] alias(); //数组
enum Color {GREEN, BLUE, RED,} //枚举类型
Color favoriteColor() default Color.GREEN; //枚举值
}
@MyAnnotation(
value = "info",
name = "myname",
age = 99,
isStudent = false,
alias = {"name1", "name2"},
favoriteColor = MyAnnotation.Color.RED
)
public class MyClass {
//使用MyAnnotation注解,该类生成的javadoc文档包含注解信息如下:
/*
@MyAnnotation(value = "info", name = "myname", age = 99, isStudent = false, alias = {"name1","name2"}, favoriteColor = Color.RED)
public class MyClass
extends Object
*/
}
public class MySubClass extends MyClass{
//子类MySubClass继承了父类MyClass的注解
}
解析注解信息
Java使用Annotation接口来代表程序元素前面的注解,该接口是所有Annotation类型的父接口。相应地,Java在java.lang.reflect 包下新增了AnnotatedElement接口,该接口代表程序中可以接受注解的程序元素。
实际上,java.lang.reflect 包所有提供的反射API扩充了读取运行时Annotation信息的能力。当一个Annotation类型被定义为运行时的Annotation后,该注解才能是运行时可见,当class文件被装载时被保存在class文件中的Annotation才会被虚拟机读取。
AnnotatedElement接口是所有程序元素(Field、Method、Package、Class和Constructor)的父接口,所以程序通过反射获取了某个类的AnnotatedElement对象之后,程序就可以调用该对象的如下七个方法来访问Annotation信息:
- <T extends Annotation> T getAnnotation(Class<T> annotationClass) :返回该程序元素上存在的、指定类型的注解,如果该类型注解不存在,则返回null;
- Annotation[] getDeclaredAnnotation(Class<T>):返回该程序元素上存在的、指定类型的注解,如果该类型注解不存在,则返回null;与此接口中的其他方法不同,该方法将忽略继承的注解;
- Annotation[] getAnnotations():返回该程序元素上存在的所有注解;
- Annotation[] getDeclaredAnnotations():返回直接存在于此元素上的所有注释。与此接口中的其他方法不同,该方法将忽略继承的注解;
- Annotation[] getAnnotationsByType(Class<T>):返回直接存在于此元素上指定注解类型的所有注解;
- Annotation[] getDeclaredAnnotationsByType(Class<T>):返回直接存在于此元素上指定注解类型的所有注解。与此接口中的其他方法不同,该方法将忽略继承的注解;
- boolean isAnnotationPresent(Class<?extends Annotation> annotationClass):判断该程序元素上是否包含指定类型的注解,存在则返回true,否则返回false;
/***********注解声明***************/
/**
* 水果名称注解
*/
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitName {
String value() default " ";
}
/**
* 水果颜色注解
*/
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitColor {
/**
* 颜色枚举
*/
public enum Color{BLUE, RED, GREEN};
/**
* 颜色属性
* @return
*/
Color fruitColor() default Color.GREEN;
}
/**
* 水果供应商注解
*/
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitProvider {
/**
* 供应商编号
* @return
*/
public int id() default -1;
/**
* 供应商名称
* @return
*/
public String name() default " ";
/**
* 供应商地址
* @return
*/
public String address() default " ";
}
/***********注解使用***************/
public class Apple {
@FruitName("Apple")
private String appleName;
@FruitColor(fruitColor = FruitColor.Color.RED)
private String appleColor;
@FruitProvider(id = 1, name = "陕西红富士集团", address = "陕西红富士大厦")
private String appleProvider;
public String getAppleProvider() {
return appleProvider;
}
public void setAppleProvider(String appleProvider) {
this.appleProvider = appleProvider;
}
public String getAppleName() {
return appleName;
}
public void setAppleName(String appleName) {
this.appleName = appleName;
}
public String getAppleColor() {
return appleColor;
}
public void setAppleColor(String appleColor) {
this.appleColor = appleColor;
}
public void displayName(){
System.out.println(getAppleName());
}
}
/***********注解信息获取***************/
public class AnnotationParser {
public static void main(String[] args) {
Field[] fields = Apple.class.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
//System.out.println(field.getName().toString());
if (field.isAnnotationPresent(FruitName.class)){
FruitName fruitName = field.getAnnotation(FruitName.class);
System.out.println("水果的名称:" + fruitName.value());
}else if (field.isAnnotationPresent(FruitColor.class)){
FruitColor fruitColor = field.getAnnotation(FruitColor.class);
System.out.println("水果的颜色:"+fruitColor.fruitColor());
}else if (field.isAnnotationPresent(FruitProvider.class)){
FruitProvider fruitProvider = field.getAnnotation(FruitProvider.class);
System.out.println("水果供应商编号:" + fruitProvider.id() + " 名称:" + fruitProvider.name() + " 地址:" + fruitProvider.address());
}
}
}
}
/***********输出结果***************/
水果的名称:Apple
水果的颜色:RED
水果供应商编号:1 名称:陕西红富士集团 地址:陕西红富士大厦
JDK8注解新特性
JDK 8 主要有两点改进:类型注解和重复注解
- 类型注解:类型注解在@Target中增加了两个ElementType参数:
1、ElementType.TYPE_PARAMETER 表示该注解能写在类型变量的声明语句中;
2、ElementType.TYPE_USE 表示该注解能写在使用类型的任何语句中(例如声明语句、泛型和强制转换语句中的类型);
从而扩展了注解使用的范围,可以使用在创建类实例、类型映射、implements语句、throw exception声明中的类型前面。例如:
1、创建类实例: new @Interned MyObject();
2、类型映射:myString = (@NonNull String) str;
3、implements 语句中 :class UnmodifiableList<T> implements @Readonly List<@Readonly T> { ... }
4、throw exception声明:void monitorTemperature() throws @Critical TemperatureException { ... }
简单示例:
@Target({ElementType.TYPE_PARAMETER, ElementType.TYPE_USE})
public @interface Encrypted {
}
public class MyTypeAnnotation {
@Encrypted String data;
List<@Encrypted String> strings;
}
类型注解的作用:
首先,局域变量声明中的类型注解也可以保留在类文件中,完整泛型被保留,并且在运行期可以访问,从而有助于我们获取更多的代码信息;其次,类型注解可以支持在的程序中做强类型检查。配合第三方工具check framework,可以在编译的时候检测出runtime error,以提高代码质量;最后,代码中包含的注解清楚表明了编写者的意图,使代码更具有表达意义,有助于阅读者理解程序,毕竟代码才是“最根本”的文档、“最基本”的注释。
重复注解
重复注释就是运行在同一元素上多次使用同一注解,使用@Repeatable注解。之前也有重复使用注解的解决方案,但可读性不是很好,例如:
public @interface Authority {
String role();
}
public @interface Authorities {
Authority[] value();
}
public class RepeatAnnotationUseOldVersion {
@Authorities({@Authority(role="Admin"),@Authority(role="Manager")})
public void doSomeThing(){
}
}
而现在的实现如下:
@Repeatable(Authorities.class)
public @interface Authority {
String role();
}
public @interface Authorities {
Authority[] value();
}
public class RepeatAnnotationUseNewVersion {
@Authority(role="Admin")
@Authority(role="Manager")
public void doSomeThing(){ }
}
不同的地方是,创建重复注解Authority时,加上@Repeatable,指向存储注解Authorities,在使用时候,直接可以重复使用Authority注解。从上面例子看出,java 8里面做法更适合常规的思维,可读性强一点。
参见:http://www.jianshu.com/p/4068da3c8d3d
三、自定义注解的应用
(1)利用自定义注解打印接口调用时长日志
#创建ServiceLog类用来自定义注解
@Retention(RetentionPolicy.Runtime)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface ServiceLog {
}
#定义ServiceLogAspect类用来定义日志打印信息
@Component
@Aspect
public class ServiceLogAspect {
public ThreadLocal<Long> local = new ThreadLocal<Long>();
@Pointcut("@annotation(com.test.XXX.ServiceLong)")
public void pointCut() {
}
@Before("pointCut()")
public void before(JoinPoint point) {
String methodName = point.getTarget().getClass().getName()+"."+point.getSignature().getName();
local.set(System.currentTimeMillis());
}
@After("pointCut()")
public void after(JoinPoint point) {
long start = local.get();
String methodName = point.getTarget().getClass().getName()+"."+point.getSignature().getName();
System.out.println(System.currentTimeMillis()-start));
}
@AfterThrowing(pointcut="pointCut()",throwing="error")
public void throwing(JoinPoint point,Throwable error) {
System.out.println("error");
}
}
完成上述定义,如果需要记录方法调用时长时,可以直接使用@ServiceLog注解。