当我们阅读框架源码时，会看到其中包含着大量的注解，注解被广泛使用的原因在于，可以生成一些通用的“模板化”代码，来避免重复性的工作。使用注解的工作模式是，通过注解来描述我们的意图，然后用注解解析工具对注解进行解析。
【一】实验：自定义注解
首先我们通过 @interface关键字定义一个注解@Tree，定义注解时，需要定义两个内容：元注解，注解属性。
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Tree {
String name() default "tree";
}
元注解：
可以看到我在上面还添加了@Target和@Retention，这个是元注解，也就是添加到注解之上的注解，元注解有5种：
-
@Retention：声明注解的的存活时间
RetentionPolicy.SOURCE 注解只在源码阶段保留，在编译器进行编译时它将被丢弃忽视。
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。
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，所以在程序运行时可以获取到它们。
-
@Target：声明注解运用的地方
ElementType.ANNOTATION_TYPE 应用到注解
ElementType.CONSTRUCTOR 应用到构造方法
ElementType.FIELD 应用到属性
ElementType.LOCAL_VARIABLE 应用到局部变量
ElementType.METHOD 应用到方法
ElementType.PACKAGE 应用到包
ElementType.PARAMETER 应用到方法内的参数
ElementType.TYPE 应用到类型（类、接口、枚举）
-
@Documented：将注解中的元素包含到 Javadoc 中
-
@Inherited：使用了这个注解的子类，就继承了该注解
-
@Repeatable：Java1.8新增特性，应用于注解的值可以取多个的场景
注解属性：
可以类比为普通类中的成员变量，注解中只有成员变量没有方法，在使用该注解时为该属性赋值，也可以在定义时赋默认值。
【注解处理器】
在注解处理器中，我们可以为注解定义逻辑，例如在下面的例子中，就是调用AnnotationClient类中所有方法，把@Tree中name属性值注入到方法中。
public class TreeProcessor {
public void parseMethod(final Class<?> clazz) throws Exception {
final Object obj = clazz.getConstructor(new Class[] {}).newInstance(new Object[] {});
final Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
for (final Method method : methods) {
final Tree my = method.getAnnotation(Tree.class);
if (null != my) {
method.invoke(obj, my.name());
}
}
}
}
接下来做一下测试：
public class AnnotationClient {
@Tree
public static void sayHello(final String name) {
System.out.println("==>> Hi, " + name + " [sayHello]");
}
@Tree(name = "Someone")
public static void sayHelloToSomeone(final String name) {
System.out.println("==>> Hi, " + name + " [sayHelloToSomeone]");
}
public static void main(final String[] args) throws Exception {
final TreeProcessor treeProcessor = new TreeProcessor();
treeProcessor.parseMethod(AnnotationClient.class);
}
}
【二】深入理解注解
如果换一个角度理解注解：它的本质是一个继承了Annotation接口的接口
当我们通过getAnnotation()方法获取一个注解的时候，JDK会通过动态代理生成注解的代理类$Proxy1，这个代理类代理了Tree中的所有方法，其实本质上还是通过反射来实现的，但是我们逐步递进的分析，先研究注解，下一步研究JDK动态代理，最后才能到达反射。
JAVA 中专门用于处理注解的 Handler：
sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler
AnnotationInvocationHandler有如下几个属性：
private final Class<? extends Annotation> type;
private final Map<String, Object> memberValues;
private transient volatile Method[] memberMethods = null;
其中memberValues在初始化后，key是注解的属性值，value是我们为属性的赋值，可能你已经忘了我们在程序中是怎么做的了 : @Tree(name = “Someone”)
所有动态代理类生成的方法，都会走这个invoke()方法。
而这个invoke方法做的事情，概括起来就是：通过方法名获取属性值。
public Object invoke(Object var1, Method var2, Object[] var3) {
String var4 = var2.getName();
Class[] var5 = var2.getParameterTypes();
if (var4.equals("equals") && var5.length == 1 && var5[0] == Object.class) {
return this.equalsImpl(var3[0]);
} else if (var5.length != 0) {
throw new AssertionError("Too many parameters for an annotation method");
} else {
byte var7 = -1;
switch(var4.hashCode()) {
case -1776922004:
if (var4.equals("toString")) {
var7 = 0;
}
break;
case 147696667:
if (var4.equals("hashCode")) {
var7 = 1;
}
break;
case 1444986633:
if (var4.equals("annotationType")) {
var7 = 2;
}
}
switch(var7) {
case 0:
return this.toStringImpl();
case 1:
return this.hashCodeImpl();
case 2:
return this.type;
default:
Object var6 = this.memberValues.get(var4);
if (var6 == null) {
throw new IncompleteAnnotationException(this.type, var4);
} else if (var6 instanceof ExceptionProxy) {
throw ((ExceptionProxy)var6).generateException();
} else {
if (var6.getClass().isArray() && Array.getLength(var6) != 0) {
var6 = this.cloneArray(var6);
}
return var6;
}
}
}
}
从代码中我们可以看到，如果匹配为toString(),hashCode(),annotationType,会专门返回相应的实现，否则就返回memberValues对应key中相应的value，这样看起来还是比较清晰的。
于是，在分析完注解的实现后，我们同时也有了下一步的研究目标：JDK动态代理的实现。
【三】servlet 3.0引入的新注解
此篇文章的缘起，是由于在阅读SpringBoot源码时看到了@HandlesTypes注解，这是Tomcat的SCI机制用到的一个注解，被它标明的类需要作为参数值传入到onStartup方法。这是Servlet3.0新增的特性，所以在这里也列举一下Servlet3.0中新增的一些注解：
HandlesTypes –该注解用来表示一组传递给ServletContainerInitializer的应用类。
HttpConstraint – 该注解代表所有HTTP方法的应用请求的安全约束，和ServletSecurity注释中定义的HttpMethodConstraint安全约束不同。
HttpMethodConstraint – 指明不同类型请求的安全约束，和ServletSecurity 注解中描述HTTP协议方法类型的注释不同。
MultipartConfig –该注解标注在Servlet上面，表示该Servlet希望处理的请求的 MIME 类型是 multipart/form-data。
ServletSecurity 该注解标注在Servlet继承类上面，强制该HTTP协议请求遵循安全约束。
WebFilter – 该注解用来声明一个Server过滤器；
WebInitParam – 该注解用来声明Servlet或是过滤器的中的初始化参数，通常配合 @WebServlet 或者 @WebFilter 使用。
WebListener –该注解为Web应用程序上下文中不同类型的事件声明监听器。
WebServlet –该注解用来声明一个Servlet的配置。
