Java注解(Annotation)详解

基本概念
什么是注解(Annotation)
  Annotation(注解)是JDK5.0及以后版本引入的。它可以用于创建文档,跟踪代码中的依赖性,甚至执行基本编译时检查。从某些方面来看,Annotation像一种修饰符一样,应用于包、类型、构造方法、方法、成员变量、参数以及本地变量的声明语句中。这些信息被存储在Annotation的”name=value”结构对中。更通俗的意思是为程序的元素(类、方法、成员变量等)加上更直观更明了的说明,这些说明信息是与程序的业务逻辑无关,并且是供指定的工具或框架使用的。

什么是metadata(元数据)
  元数据从metadata一词译来,就是“关于数据的数据”的意思。
  元数据的功能作用有很多,比如:你可能用过Javadoc的注释自动生成文档。这就是元数据功能的一种。总的来说,元数据可以用来创建文档,跟踪代码的依赖性,执行编译时格式检查,代替已有的配置文件。如果要对于元数据的作用进行分类,目前还没有明确的定义,不过我们可以根据它所起的作用,大致可分为三类:

编写文档:通过代码里标识的元数据生成文档
代码分析:通过代码里标识的元数据对代码进行分析
编译检查:通过代码里标识的元数据让编译器能实现基本的编译检查
在Java中元数据以标签的形式存在于Java代码中,元数据标签的存在并不影响程序代码的编译和执行,它只是被用来生成其它的文件或针在运行时知道被运行代码的描述信息。
综上所述:

第一,元数据以标签的形式存在于Java代码中。
第二,元数据描述的信息是类型安全的,即元数据内部的字段都是有明确类型的。
第三,元数据需要编译器之外的工具额外的处理用来生成其它的程序部件。
第四,元数据可以只存在于Java源代码级别,也可以存在于编译之后的Class文件内部。
注解(Annotation)原理
  Annotation其实是一种接口。通过Java的反射机制相关的API来访问annotation信息。相关类(框架或工具中的类)根据这些信息来决定如何使用该程序元素或改变它们的行为。
  Annotation是不会影响程序代码的执行,无论annotation怎么变化,代码都始终如一地执行。
  Java语言解释器在工作时会忽略这些annotation,因此在JVM中这些annotation是“不起作用”的,只能通过配套的工具才能对这些annotation类型的信息进行访问和处理。
Annotation与Interface的异同:

Annotation类型使用关键字@interface而不是interface
这个关键字声明隐含了一个信息:它是继承了java.lang.annotation.Annotation接口,并非声明了一个interface
Annotation类型、方法定义是独特的、受限制的
Annotation类型的方法必须声明为无参数的、无异常抛出的。这些方法定义了annotation的成员:方法名成为了成员名,而方法返回值成为了成员的类型。方法返回值类型必须为primitive类型、Class类型、枚举类型、Annotation类型或者由前面类型之一作为元素的一维数组。方法的后面可以使用default和一个默认数值来声明成员的默认值,null不能作为成员默认值,这与我们在非Annotation类型中定义方法有很大不同。
Annotation类型和它的方法不能使用Annotation类型的参数、成员不能是generic。只有返回值类型是Class的方法可以在Annotation类型中使用generic,因为此方法能够用类转换将各种类型转换为Class。
Annotation类型又与接口有着近似之处
它们可以定义常量、静态成员类型(比如枚举类型定义)。Annotation类型也可以如接口一般被实现或者继承。
应用场合
  Annotation一般作为一种辅助途径,应用在软件框架或工具中,在这些工具类中根据不同的Annotation注解信息采取不同的处理过程或改变相应程序元素(类、方法、成员变量等)的行为。
  例如:JUnit、Struts、Spring等流行工具框架中均广泛使用了Annotation,使代码的灵活性大大提高。

Java定义的标准Annotation
从Java5版本开始,自带了四种标准Annotation类型。

@Override
  java.lang.Override是一个标记注解(Marker Annotation)类型,它被用作标注方法。它说明了被标注的方法重载了父类的方法,起到了断言的作用。如果我们使用了这些annotation在一个没有覆盖父类方法的方法时,java编译器将以一个编译错误来警示。这个annotation常常在我们试图覆盖父类方法而却又写错了方法名时加一个保障性的校验过程。

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