Java中注解的中注高级用法

作者：了不起 2023-08-26 11:36:31开发 前端 注解本身没有含义，主要作用是高级标记目标元素，后续拿到改标识的用法元数据，进行一系列的中注处理。注解的高级使用是非常广泛的，各种框架中都使用频繁，用法基于注解可以将很多抽象功能提取出来，中注通过简单 的高级标识来实现各种复杂的功能。

Annotation

注解（Annotation），用法也叫元数据。中注一种代码级别的高级说明。它是用法JDK1.5及以后版本引入的一个特性，与类、中注接口、高级枚举是用法在同一个层次。它可以声明在包、类、字段、方法、局部变量、方法参数等的前面，用来对这些元素进行说明，注释。作用分类：

1. 编写文档：通过代码里标识的元数据生成文档【生成文档doc文档】
2. 代码分析：通过代码里标识的元数据对代码进行分析【使用反射】
3. 编译检查：通过代码里标识的元数据让编译器能够实现基本的编译检查【Override】

注解不会改变程序的语义，只是作为注解（标识）存在，我们可以通过反射机制编程实现对这些元数据（用来描述数据的数据）的访问

分类

• 运行期注解 程序运行时才会被解析到的注解，一般通过反射机制来实现，很多框架中都会用到，经常会看到一个注解和一些简单的配置来实现非常复杂的功能
• 编译期注解 一般用来解析类型元数据，根据特定注解解析并生成代码，或者生成一些描述性文件，比如properties、json等，比如为Pojo生成getter和setter方法

关键注解

@java.lang.annotation.Retention定义注解的有效时期

相关参数：RetentionPolicy.SOURCE: 编译期生效，编译器会丢弃，编译后的class文件并不包含该注解 RetentionPolicy.CLASS:  注解会被保留在class文件中，但是运行期不会生效，被JVM忽略 RetentionPolicy.RUNTIME: 注解会被保留在class文件中，并且会在运行期生效，JVM会读取

@Target定义注解作用对象，也就是注解是可以用在类、方法、参数还是其他等待

相关参数：ElementType.TYPE: 该注解只能运用到Class, Interface, enum上 ElementType.FIELD: 该注解只能运用到Field上 ElementType.METHOD: 该注解只能运用到方法上 ElementType.PARAMETER: 该注解只能作用在参数上 ElementType.CONSTRUCTOR: 该注解只能作用在构造方法上 ElementType.LOCAL_VARIABLE: 该注解作用在地变量或catch语句 ElementType.ANNOTATION_TYPE: 该注解只能作用在注解上 ElementType.PACKAGE: 该注解只能用在包上

Java中常见的内置注解：

• @Override
• @Deprecated
• @SuppressWarnings

继承关系

• @Inherited

如果某个注解上有@Inherited注解，当查找该类型的注解时，会先查找目标类型是否存在注解，如果有，直接返回；否则，继续在父类上寻找注解， 停止的条件为在父类上找到该类型的注解或者父类为Object类型。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target(ElementType.TYPE)@Inheritedpublic @interface ClassMapper { }

下面的示例中，如果ClassMapper没有@Inherited修饰，则返回null

Child.class.getAnnotation(ClassMapper.class);

@Slf4jpublic class ExtendAnnotationTests {     @ClassMapper    public class Demo {  }    public class Child extends Demo{   }}

• 元注解（注解上的注解）

我们知道，在Spring中，注解@Service与@Component都是用来标记类，交由Spring容器管理其对应的Bean，是结果是等效的。主要是Spring将注解和元注解进行了合并

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)public @interface Mapper { }@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target(ElementType.TYPE)@Mapperpublic @interface ClassMapper { }

通过下面的方法可以拿到元注解，从而进行其他扩展。

public class Tests {     @Test    public void test(){         ClassMapper classMapper = Demo.class.getAnnotation(ClassMapper.class);        log.info("classMapper: { }", classMapper);        Mapper mapper = classMapper.annotationType().getAnnotation(Mapper.class);        log.info("mapper: { }", mapper);    }}

示例

示例主要针对@java.lang.annotation.Retention参数的三种情况，了解注解是生效时期：

RetentionPolicy.RUNTIME

该示例实现通过自定义注解@SystemProperty，实现为对象字段设置系统属性

1. 定义注解@SystemProperty

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target(ElementType.FIELD)@Documentedpublic @interface SystemProperty {     String value();}

2. 定义对象工厂

主要作用是在运行时解析注解@SystemProperty，并实现系统属性注入的逻辑。前面说到，注解的作用主要是标记，针对RetentionPolicy.RUNTIME类型的注解，一般是在运行时 通过反射实现注解标识的类、字段或方法等等元数的处理过程。

ObjectFactory是一个对象生产工厂，这样我们可以在运行期解析目标对象中的是否有@SystemProperty标识的字段，并对该字段进行值的设定，这样式该注解设计的初衷，但是 实现需要我们根据需求实现

@Slf4jpublic class ObjectFactory {     // 省略 ...      public static <T> T getObject(Class<T> type, Object... args){         Constructor<T> constructor = findTypeConstructor(type, args);        T object = constructor.newInstance(args);        // 通过反射找到对象中@SystemProperty的字段，并根据其设置参数将系统属性设定到该对象字段中        processFieldAnnotations(object, type, SystemProperty.class);        return object;    }        // 省略 ...  }

3. 验证
   可以查看对象中被注解标识的属性被设置上去了

@Slf4jpublic class RuntimeAnnotationTests {     @Test    public void run(){         Demo demo = ObjectFactory.getObject(Demo.class);        log.info(">> result: { }", demo.user);    }    @Data    public static class Demo{         @SystemProperty("user.name")        private String user;    }}

RetentionPolicy.CLASS

该示例主要实现，编译器判断通过@FinalClass注解标记的类是否为final类型

1. 定义注解

@Retention(RetentionPolicy.CLASS)@Target(ElementType.TYPE)@Documentedpublic @interface FinalClass { }

2. 编写AbstractProcessor的实现

@SupportedAnnotationTypes({ FinalClassProcessor.FINAL_CLASS})@SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_8)@AutoService(Processor.class)public class FinalClassProcessor extends AbstractProcessor {     public static final String FINAL_CLASS = "com.sucl.blog.jdk.annotation.compile.FinalClass";        @Override    public boolean process(Set<? extends TypeElement> annotations, RoundEnvironment roundEnv) {         TypeElement annotationType = this.processingEnv.getElementUtils().getTypeElement(FINAL_CLASS);        if( annotationType != null ){             for (Element element : roundEnv.getElementsAnnotatedWith(annotationType)) {                 if( element instanceof TypeElement ){                     TypeElement typeElement = (TypeElement) element;                    if( !typeElement.getModifiers().contains(Modifier.FINAL) ){                         String message = String.format("类【%s】必须为final类型", typeElement);                        this.processingEnv.getMessager().printMessage(Diagnostic.Kind.ERROR, message);                    }                }            }        }        return true;    }}

3. 使FinalClassProcessor生效

• 基于google auto-service
  3.1 添加依赖

<dependency>      <groupId>com.google.auto.service</groupId>      <artifactId>auto-service</artifactId>      <version>1.1.0</version>    </dependency>

3.2 在Processor通过注解@AutoService标识

@AutoService(Processor.class)public class FinalClassProcessor extends AbstractProcessor{ }

• 基于maven插件

<plugin>    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>    <configuration>        <annotationProcessors>            <annotationProcessor>                com.sucl.blog.jdk.annotation.compile.FinalClassProcessor            </annotationProcessor>        </annotationProcessors>    </configuration></plugin>

4. 验证

打包，在项目中引入该jar，定义一个类，类似下面这样，当该类没有final修饰时，通过maven install命令，可以看到控制台打印自定义的错误信息

@FinalClasspublic final class ProcessorFinder { }

注意

RetentionPolicy.CLASS的使用需要达打成jar包才行，不然无法再编译时处理注解

---

RetentionPolicy.SOURCE

定义一个注解，通过打包后的结果观察该注解的状态

1. 定义注解

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)@Target(ElementType.TYPE)@Documentedpublic @interface System {     }

2. 定义测试类，并通过@System修饰

@Systempublic class SystemProvider { }

3. 打包，借助maven-source-plugin同时将源码打包

<plugins>        <plugin>            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>            <artifactId>maven-source-plugin</artifactId>            <version>3.2.1</version>            <executions>                <execution>                    <id>attach-sources</id>                    <goals>                        <goal>jar</goal>                    </goals>                </execution>            </executions>        </plugin>    </plugins>

4. 在源码包中，可以看到该注解仍然存在，但是class文件中却没有

在基于Spring Boot开发项目时，我们一般通过 @ConfigurationProperties 配合 spring-boot-configuration-processor，可以实现在项目打包时 生成一个spring-configuration-metadata.json的配置描述文件，这样在编写application.yml配置时，就会得到配置提示，其实现方式就是基于 ConfigurationMetadataAnnotationProcessor，

结束语

注解本身没有含义，主要作用是标记目标元素，后续拿到改标识的元数据，进行一系列的处理。注解的使用是非常广泛的，各种框架中都使用频繁，基于注解可以将很多抽象功能提取出来，通过简单 的标识来实现各种复杂的功能。

责任编辑：武晓燕 来源： Java技术指北 Java框架Spring

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