Java注解、自定义注解、注解信息解析详解

1. Java 注解

JDK5.0之后引入的特性。

注解Annotation，用于描述元数据的修饰符，包括类、成员变量、构造方法、成员方法、方法参数和声明。
示例：

public class UserDaoImpl implements UserDao {
    @Override /* Hey，快来看！这里有个注解 */
    public void add() throws Exception {
        System.out.println("add user...");
    }
}

1.1 Java 注解作用

注解的作用:

1. 生成文档或提供配置信息
2. 跟踪代码依赖性
3. 编译时进行格式检查

1.2 Java 注解分类

按类型分：

• 标记注解：注解中没有属性可以设置，如 @Override、@Deprecated
• 单值注解：注解中只有一个属性("value="可省略)，如 @SuppressWarings{ String[] value; }
• 完整注解：注解中有多个属性，如@WebServlet(name = “MyServlet”, urlPatterns = “/demo01”, initParams = {@WebInitParam(name = “root”, value = “1234”)})

按来源分：

• JDK内置注解
• 第三方注解（框架注解）
• 自定义注解

1.3 Java 元注解 - 注解的注解

定义在自定义注解上，规定自定义的作用区域、存活策略。

• @Target 规定自定义注解的作用区域（默认全区域）

public @interface Target {
    ElementType[] value();
}

当前定义的注解可以应用的范围：
TYPE, 类、接口、枚举的类型定义上
FIELD, 成员变量上
METHOD, 成员方法上
PARAMETER, 方法参数上
CONSTRUCTOR, 构造方法上
LOCAL_VARIABLE, 局部变量上
ANNOTATION_TYPE, 注解类型上
PACKAGE, 包定义语句上
TYPE_PARAMETER, 类型参数声明
TYPE_USE, 使用一个类型

• @Retention 规定自定义注解的存活策略（一般情况下设置RUNTIME）

public @interface Retention {
    RetentionPolicy value();
}

当前定义的注解可以存活的方式：
SOURCE, 仅仅停留在源码中，编译时即除去
CLASS, 保留到编译后的字节码中，运行时无法获取注解信息
RUNTIME, 保留到运行时，通过反射机制可以获取注解信息

• @Documented 文档标记注解（无参数）
  将注解中的内容包含到Javadoc中。

public @interface Documented { }

• @Inherited 可随修饰类被继承的标记注解（无参数）
  例如B继承了A，A添加了注解，那么B也会继承同样的注解。

public @interface Inherited { }

2. 自定义注解

格式：（default 默认值可省略）

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface 自定义注解名 {
    数据类型 属性名1() default 默认值1;
    数据类型 属性名2() default 默认值2;
    数据类型 属性名3()[] default {元素值1, 元素值2}; // 注解中的数组
}

eg:

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {
    String username() default "root";
    int age() default 18;
	String citys()[] default {"北京", "上海", "广州", "深圳"};
}

3. 注解信息获取

核心步骤：——反射机制
① 注解在类/方法上，获取对应的 Class 对象 / Method 对象
② 判断类/方法上的注解是否存在 .isAnnotationPresent(注解名.class)
③ 获取注解信息 .getAnnotation(注解名.class)

3.1 获取并执行自定义注解修饰的方法（标记注解）

步骤：
1.自定义注解
2.在测试类上使用该自定义注解
3.让自定义注解生效
● 获取测试类的Class对象
● 获取测试类的成员方法
● 判断方法上是否有自定义注解
● 执行添加了注解的方法

自定义注解：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyTest {
}

使用自定义注解修饰方法：

class Test01 {
    @MyTest
    public void t1() { System.out.println("t1 t1..."); }
    public void t2() { System.out.println("t2 t2..."); }
}

调用执行自定义注解修饰的方法：

public class TestMyTest {
    public static void main(String[] args) {
        /* 使用反射去扫描 Test01 中有哪些方法有 @MyTest注解 */
        // 1.获取 Class 对象
        Class<Test01> clazz = Test01.class;
        // 2.获取类里成员方法(@Test注解的方法被强制public且无参)
        Method[] methods = clazz.getMethods();
        Arrays.stream(methods).forEach(method -> {
            // method 就是单个方法对象
            // 3.判断方法上的注解
            boolean flag = method.isAnnotationPresent(MyTest.class);
            //System.out.println(method.getName() + ":" + flag);
            if (flag) {
                try {
                    method.invoke(clazz.newInstance());
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
    }
}

运行结果：

3.2 获取注解参数信息用于数据库初始化（完整注解）

步骤：
1.自定义注解@JDBCInfo
2.在DBUtils工具类上使用@JDBCInfo
3.在DBUtils工具类的静态代码中获取注解中的属性(反射读取注解信息)

自定义注解：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface JDBCInfo {
    String driverClass() default "com.mysql.jdbc.Driver";
    String url() default "jdbc:mysql://localhost:3306/demo";
    String username() default "root";
    String password() default "1234";
}

JDBC工具类中获取注解默认值信息(覆盖了密码值)：

@JDBCInfo(password = "123456")
public class DBUtils {
    private static final String DRIVERCLASS;
    private static final String URL;
    private static final String USERNAME;
    private static final String PASSWORD;

    static {
        Class<DBUtils> dbClass = DBUtils.class;
        boolean present = dbClass.isAnnotationPresent(JDBCInfo.class);
        if (present) {
            JDBCInfo jdbcInfo = dbClass.getAnnotation(JDBCInfo.class);
            DRIVERCLASS = jdbcInfo.driverClass();
            URL = jdbcInfo.url();
            USERNAME = jdbcInfo.username();
            PASSWORD = jdbcInfo.password();
            System.out.println(DRIVERCLASS+":"+URL+":"+USERNAME+":"+PASSWORD);
        } else {
            // 没有注解从 Properties 中取（临时赋空值了）
            DRIVERCLASS = URL = USERNAME = PASSWORD = "";
        }
    }

    public static void loadDriver() throws Exception {
        Class.forName(DRIVERCLASS);
    }

    public static Connection getConnection() throws Exception {
        return DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
    }
}

测试类调用：

public class TestJDBCInfo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new DBUtils();
    }
}

运行结果：

4. 常用注解说明

4.1 JDK 内置注解

• @Override 方法覆盖注解
  判断子类中的方法是否是一个父类方法的重写方法。

• @Deprecated 过时标记注解
  标记一个类/方法/变量是否是过时的，调用时会有删除线。

• @SupressWarning("all") 压制警告注解
  可以消除编译器/开发工具烦人的警告的提示，一般给 all 即可。

• @FunctionaInterface 函数式接口注解
  该方法只有1个公开抽象方法，用于 Lambda 表达式简写匿名内部类。

• @SafeVarargs 安全的可变参数注解
  jdk1.7引入的适用于可变参数与泛型能够更好结合的一个注解，也就是说如果你认为你的方法或者构造方法是类型安全的，那么你也就可以使用 @SafeVarargs 来跳过@SuppressWarnings(“unchecked”) 检查。

4.2 Junit 单元测试注解

• @Test 单元测试注解
  该注解的方法被强制public且无参，可以直接运行被改注解修饰的方法，底层还是 main 方法运行（通过反射执行）。

• @Ignore 忽略测试注解
  暂时不运行某些测试方法\测试类，可以在方法前加上这个注解。（不建议经常这么做）

• @BeforeClass 优先测试注解
  在测试类里所有用例运行之前，运行一次这个方法。例如创建数据库连接、读取文件等。

还有其他的，比较简单，暂不赘述，随用随查即可。

4.3 Servlet 配置注解

• @WebServlet web资源配置注解
  Servlet3.0+版本支持，可以替代web.xml配置。

@WebServlet(
    name = "TestWebServlet", // 设置 Servlet 的映射名字（通常与类名一致）
    /*value = {"/demo", "/web"},*/
    urlPatterns = {"/demo01", "/web01"}, // 设置 Servlet 访问资源名（value同urlPatterns）
    loadOnStartup = 1, // 设置 Servlet 启动优先级
    initParams = { // 设置 Servlet 启动参数
        @WebInitParam(name = "username", value = "root"),
        @WebInitParam(name = "password", value = "123456"),
    }
)

——更多第三方注解后续汇总…

5. 注解+反射+动态代理设计模式 实现【日志记录】

① 自定义注解：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface SysLog {
    String className(); // 记录类名
    String methodName(); // 记录方法名
}

② UserDao接口：

public interface UserDao {
    @SysLog(className = "com.all.dao.UserDao", methodName = "add")
    void add();
    @SysLog(className = "com.all.dao.UserDao", methodName = "del")
    void del();
    void upd();
    void sel();
}

③ UserDaoImpl实现类：

public class UserDaoImpl implements UserDao {
    @Override
    public void add() { System.out.println("add user..."); }
    @Override
    public void del() { System.out.println("del user..."); }
    @Override
    public void upd() { System.out.println("upd user..."); }
    @Override
    public void sel() { System.out.println("sel user..."); }
}

④ 动态代理设计模式 - 测试类：

public class TestSysLogAnno {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        UserDaoImpl userDao = new UserDaoImpl();
        // 动态代理模式 - 测试：
        UserDao p = (UserDao) Proxy.newProxyInstance(
                userDao.getClass().getClassLoader(),
                userDao.getClass().getInterfaces(),
                (proxy, method, argss) -> {
                    Object result = null;
                    // method即为接口中的方法对象
                    if (null != method) {
                        // 1.检查方法上是否有对应注解
                        boolean present = method.isAnnotationPresent(SysLog.class);
                        // 2.有注解：执行原有功能，打印日志
                        if (present) {
                            result = method.invoke(userDao, argss);
                            SysLog sysLog = method.getAnnotation(SysLog.class);
                            String className = sysLog.className();
                            String methodName = sysLog.methodName();
                            // 3.拼接日志需要的时间和必要信息
                            String currTimeStr = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd hh:mm:ss").format(new Date());
                            System.out.println("[" + currTimeStr + "]" + className + "." + methodName + "() 方法执行...");
                        } else {
                            // 4.没注解：执行原有功能
                            result = method.invoke(userDao, argss);
                        }
                    }
                    return result;
                }
        );
        p.add();
        p.del();
        p.upd();
        p.sel();
}

运行结果：

6. xml与注解优劣对比

xml
优点：

1. 降低耦合，使容易扩展
2. 对象之间的关系一目了然
3. xml配置文件比注解功能齐全

缺点：

1. 配置文件配置工作量相对注解要大

注解
优点：

1. 在class文件中，可以降低维护成本
2. 提高开发效率

缺点：

1. 如果对注解文件(Annotation)进行修改，需要重新编译整个工程
2. 业务类之间的关系不如xml配置那样一目了然
3. 程序中过多的注解，对于代码的简洁度有一定影响
4. 注解功能没有xml配置文件齐全