Java注解Annotation與自定義注解詳解

更新時間：2018年03月21日 15:25:23 投稿：wdc

本文全面講述了Java注解Annotation與Java自定義注解及相關(guān)內(nèi)容，大家可以認真看看

一：Java注解簡介

開發(fā)中經(jīng)常使用到注解，在項目中也偶爾會見到過自定義注解，今天就來探討一下這個注解是什么鬼，以及注解的應(yīng)用場景和如何自定義注解。

下面列舉開發(fā)中常見的注解

@Override：用于標(biāo)識該方法繼承自超類, 當(dāng)父類的方法被刪除或修改了，編譯器會提示錯誤信息(我們最經(jīng)常看到的toString()方法上總能看到這貨)

@Deprecated：表示該類或者該方法已經(jīng)不推薦使用，已經(jīng)過期了，如果用戶還是要使用，會生成編譯的警告

@SuppressWarnings：用于忽略的編譯器警告信息

Junit測試：@Test

Spring的一些注解：@Controller、@RequestMapping、@RequestParam、@ResponseBody、@Service、@Component、@Repository、@Resource、@Autowire

Java驗證的注解：@NotNull、@Email

下面看一下注解Override.java的廬山真面目

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {

}

二：Java注解基本知識

1. Java注解數(shù)據(jù)類型

注解是寫在.java文件中，使用@interface作為關(guān)鍵字, 所以注解也是Java的一種數(shù)據(jù)類型，從廣泛的定義來說，Class、Interface、Enum、Annotation都屬于Class類型。

2. Java元注解

在創(chuàng)建注解的時候，需要使用一些注解來描述自己創(chuàng)建的注解，就是寫在@interface上面的那些注解，這些注解被稱為元注解，如在Override中看到的@Target、@Retention等。下面列出一些元注解

@Documented: 用于標(biāo)記在生成javadoc時是否將注解包含進去，可以看到這個注解和@Override一樣，注解中空空如也，什么東西都沒有

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Documented {

}

@Target：用于定義注解可以在什么地方使用，默認可以在任何地方使用，也可以指定使用的范圍，開發(fā)中將注解用在類上(如@Controller)、字段上(如@Autowire)、方法上(如@RequestMapping)、方法的參數(shù)上(如@RequestParam)等比較常見。

TYPE : 類、接口或enum聲明
FIELD: 域(屬性)聲明
METHOD: 方法聲明
PARAMETER: 參數(shù)聲明
CONSTRUCTOR: 構(gòu)造方法聲明
LOCAL_VARIABLE:局部變量聲明
ANNOTATION_TYPE:注釋類型聲明
PACKAGE: 包聲明

Target.java

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Target {
  /**
   * Returns an array of the kinds of elements an annotation type
   * can be applied to.
   * @return an array of the kinds of elements an annotation type
   * can be applied to
   */
  ElementType[] value();
}

public enum ElementType {
  /** Class, interface (including annotation type), or enum declaration */
  TYPE,

  /** Field declaration (includes enum constants) */
  FIELD,

  /** Method declaration */
  METHOD,

  /** Formal parameter declaration */
  PARAMETER,

  /** Constructor declaration */
  CONSTRUCTOR,

  /** Local variable declaration */
  LOCAL_VARIABLE,

  /** Annotation type declaration */
  ANNOTATION_TYPE,

  /** Package declaration */
  PACKAGE,

  /** Type parameter declaration */
  TYPE_PARAMETER,

  /** Use of a type */
  TYPE_USE
}

@Inherited：允許子類繼承父類中的注解，可以通過反射獲取到父類的注解

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Inherited {

}

@Constraint：用于校驗屬性值是否合法

@Documented
@Target({ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Constraint {
  Class<? extends ConstraintValidator<?, ?>>[] validatedBy();
}

@Retention：注解的聲明周期，用于定義注解的存活階段，可以存活在源碼級別、編譯級別(字節(jié)碼級別)、運行時級別

SOURCE：源碼級別，注解只存在源碼中，一般用于和編譯器交互，用于檢測代碼。如@Override, @SuppressWarings。

CLASS：字節(jié)碼級別，注解存在于源碼和字節(jié)碼文件中，主要用于編譯時生成額外的文件，如XML，Java文件等，但運行時無法獲得。如mybatis生成實體和映射文件，這個級別需要添加JVM加載時候的代理（javaagent），使用代理來動態(tài)修改字節(jié)碼文件。

RUNTIME：運行時級別，注解存在于源碼、字節(jié)碼、java虛擬機中，主要用于運行時，可以使用反射獲取相關(guān)的信息。

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Retention {
  /**
   * Returns the retention policy.
   * @return the retention policy
   */
  RetentionPolicy value();
}

3. Java注解的內(nèi)容

在上面的注解源碼中可以看到有的注解中沒有任何內(nèi)容，有的注解的有內(nèi)容，看似像方法。

注解的內(nèi)容的語法格式：數(shù)據(jù)類型屬性名() default 默認值，數(shù)據(jù)類型用于描述屬性的數(shù)據(jù)類型，默認值是說當(dāng)沒有給屬性賦值時使用默認值，一般String使用空字符串”“作為默認值，數(shù)組一般使用空數(shù)組{ }作為默認值.

下面看一下SpringMVC中的RequestMapping的注解的聲明

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Mapping
public @interface RequestMapping {
  String name() default "";

  @AliasFor("path")
  String[] value() default {};

  @AliasFor("value")
  String[] path() default {};

  RequestMethod[] method() default {};
  String[] params() default {};
  String[] headers() default {};
  String[] consumes() default {};
  String[] produces() default {};
}

使用SpringMVC中的RequestMapping注解

@RequestMapping(value = "/list", 
        method = RequestMethod.POST, 
        produces = {"application/json;charset=UTF-8;"})
public String list(){

}

4. 注解的使用場景

可以通過注解的聲明周期來分析注解的使用場景：

SOURCE源碼級別：給編譯器使用，如@Override、@Deprecated 等，這部分開發(fā)者應(yīng)該使用的場景不多

CLASS：字節(jié)碼級別，這部分也很少見到

RUNTIME：運行時級別，這個是最多的，幾乎開發(fā)者使用到的注解都是運行時級別，運行時注解常用的有以下幾種情況

注解中沒有任何屬性的，空的注解，這部分注解通常起到一個標(biāo)注的作用，如@Test、@Before、@After，通過獲取這些標(biāo)記注解在邏輯上做一些特殊的處理

可以使用約束注解@Constraint來對屬性值進行校驗，如@Email, @NotNull等

可以通過在注解中使用屬性來配置一些參數(shù)，然后可以使用反射獲取這些參數(shù)，這些注解沒有其他特殊的功能，只是簡單的代替xml配置的方式來配置一些參數(shù)。使用注解來配置參數(shù)這在Spring boot中得到了熱捧，如@Configuration

關(guān)于配置方式xml vs annotation, 一般使用xml配置一些和業(yè)務(wù)關(guān)系不太緊密的配置，使用注解配置一些和業(yè)務(wù)密切相關(guān)的參數(shù)。

三：Java注解和反射基本API

// 獲取某個類型的注解
public <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass);
// 獲取所有注解(包括父類中被Inherited修飾的注解)
public Annotation[] getAnnotations(); 
// 獲取聲明的注解(但是不包括父類中被Inherited修飾的注解)
public Annotation[] getDeclaredAnnotations();
// 判斷某個對象上是否被某個注解進行標(biāo)注
public boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass)

// 獲取某個類聲明的所有字段
public Field[] getDeclaredFields() throws SecurityException;
// 獲取某個方法
public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes);

四：自定義注解

使用自定義注解+攔截器或者是AOP等可以進行權(quán)限的控制。

下面通過定義一個注解用來限制當(dāng)用戶訪問接口時必須要登錄的示例

步驟一：定義注解

RequiresLogin.java

@Documented
@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface RequiresLogin {

}

步驟二：使用注解

@Controller
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
  @RequiresLogin
  @RequestMapping(value = "/list", produces = {"application/json;charset=UTF-8;"})
  public String getUserList(){

    System.out.println("--------------");
    return "[{'id': 1, 'username':'zhangsan'}]";
  }
}

步驟三：使用AOP進行攔截，解析注解

public class LoginAdvices {
  public void before(JoinPoint joinPoint) throws Exception{

    Object target = joinPoint.getTarget();
    String methodName = joinPoint.getSignature().getName();

    System.out.println(target + "-------" + methodName);
    Method method = target.getClass().getMethod(methodName);
    boolean annotationPresent = method.isAnnotationPresent(RequiresLogin.class);
    if (annotationPresent) {
      // 用戶必須登錄
      boolean isLogin = false;
      if (!isLogin) {
        throw new Exception("訪問該接口必須先登錄");
      } else {
        System.out.println("已登錄...");
      }
    }
  }
}

在applicationContext.xml中配置aop

<bean id="loginAdvices" class="com.mengdee.manager.aop.LoginAdvices"/>
  <!-- aop配置 -->
  <aop:config proxy-target-class="true">
    <!--切面 -->
    <aop:aspect ref="loginAdvices">
      <!-- 切點 -->
      <aop:pointcut id="pointcut1" expression="execution(* com.mengdee.manager.controller.*.*(..))"/>
      <!--連接通知方法與切點 -->
      <aop:before method="before" pointcut-ref="pointcut1"/>
    </aop:aspect>
  </aop:config>

自定義異常

為什么要自定義異常

Java雖然提供了豐富的異常處理類，但是在項目中還會經(jīng)常使用自定義異常，其主要原因是Java提供的異常類在某些情況下還是不能滿足各種業(yè)務(wù)的需求。例如系統(tǒng)中有些錯誤是符合Java語法，但不符合業(yè)務(wù)邏輯。如當(dāng)用戶登錄時賬號不存在或者賬號已鎖定可以自定義一個賬號異常AccountException。

或者有些情況下Java的同一個異?？赡軙卸喾N原因引起，在排查問題時不容易定位錯誤，此時可以使用自定義一個更加明確的異常。

自定義異常的好處：自定義異?？梢允巩惓８用鞔_，可以隱藏底層的異常，這樣更安全，異常信息更加直觀。

自定義異常的使用：自定義異常一般繼承自Exception或者RuntimeException，根據(jù)業(yè)務(wù)需要可以帶一些屬性作為構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)，自定義異常需要程序員手動拋出異常，并處理異常。

下面是Apache Shiro中自定義異常的示例

public class ShiroException extends RuntimeException {
  public ShiroException() {
  }

  public ShiroException(String message) {
    super(message);
  }

  public ShiroException(Throwable cause) {
    super(cause);
  }

  public ShiroException(String message, Throwable cause) {
    super(message, cause);
  }
}

以上即是關(guān)于Java注解Annotation與自定義注解的詳細說明

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