java中注解机制及其原理的详解

java中注解机制及其原理的详解

什么是注解

注解也叫元数据,例如我们常见的@Override和@Deprecated,注解是JDK1.5版本开始引入的一个特性,用于对代码进行说明,可以对包、类、接口、字段、方法参数、局部变量等进行注解。它主要的作用有以下四方面:

  • 生成文档,通过代码里标识的元数据生成javadoc文档。
  • 编译检查,通过代码里标识的元数据让编译器在编译期间进行检查验证。
  • 编译时动态处理,编译时通过代码里标识的元数据动态处理,例如动态生成代码。
  • 运行时动态处理,运行时通过代码里标识的元数据动态处理,例如使用反射注入实例。

一般注解可以分为三类:

  • 一类是Java自带的标准注解,包括@Override、@Deprecated和@SuppressWarnings,分别用于标明重写某个方法、标明某个类或方法过时、标明要忽略的警告,用这些注解标明后编译器就会进行检查。
  • 一类为元注解,元注解是用于定义注解的注解,包括@Retention、@Target、@Inherited、@Documented,@Retention用于标明注解被保留的阶段,@Target用于标明注解使用的范围,@Inherited用于标明注解可继承,@Documented用于标明是否生成javadoc文档。
  • 一类为自定义注解,可以根据自己的需求定义注解,并可用元注解对自定义注解进行注解。

注解的使用

注解的使用非常简单,只需在需要注解的地方标明某个注解即可,例如在方法上注解:

public class Test {
  @Override
  public String tostring() {
    return "override it";
  }
}

例如在类上注解:

@Deprecated
public class Test {
}

所以Java内置的注解直接使用即可,但很多时候我们需要自己定义一些注解,例如常见的spring就用了大量的注解来管理对象之间的依赖关系。下面看看如何定义一个自己的注解,下面实现这样一个注解:通过@Test向某类注入一个字符串,通过@TestMethod向某个方法注入一个字符串。

①创建Test注解,声明作用于类并保留到运行时,默认值为default。

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Test {
  String value() default "default";
}

②创建TestMethod注解,声明作用于方法并保留到运行时。

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TestMethod {
  String value();
}

③测试类,运行后输出default和tomcat-method两个字符串,因为@Test没有传入值,所以输出了默认值,而@TestMethod则输出了注入的字符串。

@Test()
public class AnnotationTest {
  @TestMethod("tomcat-method")
  public void test(){
  }
  public static void main(String[] args){
    Test t = AnnotationTest.class.getAnnotation(Test.class);
    System.out.println(t.value());
    TestMethod tm = null;
    try {
      tm = AnnotationTest.class.getDeclaredMethod("test",null).getAnnotation(TestMethod.class);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
    System.out.println(tm.value());
  }
}

注解的原理

前面介绍了如何使用Java内置的注解以及如何自定义一个注解,接下去看看注解实现的原理,看看在Java的大体系下面是如何对注解的支持的。还是回到上面自定义注解的例子,对于注解Test,如下,如果对AnnotationTest类进行注解,则运行时可以通过AnnotationTest.class.getAnnotation(Test.class)获取注解声明的值,从上面的句子就可以看出,它是从class结构中获取出Test注解的,所以肯定是在某个时候注解被加入到class结构中去了。

@Test("test")
public class AnnotationTest {
  public void test(){
  }
}

从java源码到class字节码是由编译器完成的,编译器会对java源码进行解析并生成class文件,而注解也是在编译时由编译器进行处理,编译器会对注解符号处理并附加到class结构中,根据jvm规范,class文件结构是严格有序的格式,唯一可以附加信息到class结构中的方式就是保存到class结构的attributes属性中。我们知道对于类、字段、方法,在class结构中都有自己特定的表结构,而且各自都有自己的属性,而对于注解,作用的范围也可以不同,可以作用在类上,也可以作用在字段或方法上,这时编译器会对应将注解信息存放到类、字段、方法自己的属性上。

在我们的AnnotationTest类被编译后,在对应的AnnotationTest.class文件中会包含一个RuntimeVisibleAnnotations属性,由于这个注解是作用在类上,所以此属性被添加到类的属性集上。即Test注解的键值对value=test会被记录起来。而当JVM加载AnnotationTest.class文件字节码时,就会将RuntimeVisibleAnnotations属性值保存到AnnotationTest的Class对象中,于是就可以通过AnnotationTest.class.getAnnotation(Test.class)获取到Test注解对象,进而再通过Test注解对象获取到Test里面的属性值。

这里可能会有疑问,Test注解对象是什么?其实注解被编译后的本质就是一个继承Annotation接口的接口,所以@Test其实就是“public interface Test extends Annotation”,当我们通过AnnotationTest.class.getAnnotation(Test.class)调用时,JDK会通过动态代理生成一个实现了Test接口的对象,并把将RuntimeVisibleAnnotations属性值设置进此对象中,此对象即为Test注解对象,通过它的value()方法就可以获取到注解值。

Java注解实现机制的整个过程如上面所示,它的实现需要编译器和JVM一起配合。

如有疑问请留言或者到本站社区交流讨论,感谢阅读,希望能帮助到大家,谢谢大家对本站的支持!

时间: 2017-10-12

浅谈Java注解和动态代理

本文主要介绍Java中与注解和动态代理有关的部分知识,接下来我们看看具体内容. Annotation(注解) 其实就是代码里的特殊标记, 它用于替代配置文件,也就是说,传统方式通过配置文件告诉类如何运行,有了注解技术后,开发人员可以通过注解告诉类如何运行. 1. 三个基本的Annotation: Override:限定重写父类方法, 该注解只能用于方法 Deprecated:用于表示某个程序元素(类, 方法等)已过时 SuppressWarnings:抑制编译器警告. 2.自定义Annotati

浅谈java反射和自定义注解的综合应用实例

前言 前几天学习了反射和自定义注解,刚好工作中遇到一个小问题:前台传递到后台的必填字段为空,导致不能插入数据库.就是这样一个小问题,让我考虑到是否可以做一个通用的方法,让前台传递过来的必填字段在后台也校验一遍,如果传递为空,则把响应字段返回提示.因此,我考虑的是用注解的方式,在必填字段上面定义,利用反射得到必填字段的字段名,判断是否为空,并返回响应的信息. 需求模拟 假设客户有:姓名,年龄,地址,手机号码,身份证号等信息,而我们是做金融业务,所以关键是看客户的三要素:姓名,身份证号,手机号码.我

深入理解Java注解的使用方法

注解是jdk1.5新增的特性.大家都知道,jdk1.5在java的发展史上有着划时代的意义.而注解的出现,在某种程度上颠覆了框架的设计.比如,spring在注解出现后,改善了原先五大组件的模式,增加了基于注解的实现方式.现在重点讲讲注解的使用. 元注解: jdk1.5定义了4个元注解,元注解的作用是注解其他的注解. 1.@Retention 2.@Target 3.@Documented 4.@Inherited @Retention用于指明该注解存在的时机.参数有三个值可选:Retention

Java 自定义注解及利用反射读取注解的实例

一.自定义注解 元注解: @interface注解: 定义注解接口 @Target注解: 用于约束被描述的注解的使用范围,当被描述的注解超出使用范围则编译失败.如:ElementType.METHOD,ElementType.TYPE: @Retention 注解:用于约束被定义注解的作用范围,作用范围有三个: 1.RetentionPolicy.SOURCE:作用范围是源码,作用于Java文件中,当执行javac时去除该注解. 2.RetentionPolicy.CLASS:作用范围是二进制码

java 注解的基础详细介绍

java 注解的基础详细介绍 前言 注解是Java引入的一项非常受欢迎的补充,它提供了一种结构化的,并且具有类型检查能力的新途径,从而使得程序员能够为代码加入元数据,而不会导致代码杂乱且难以阅读.使用注解能够帮助我们避免编写累赘的部署描述文件,以及其他生成的文件. 注解的语法比较简单,除了@符号的使用之外,它基本与java固有的语法一致.但由于java源码中提供的内置注解很少,所以大部分同学对注解都不是很了解,虽然我们都接触过,比如java内置的几种注解: @Override,表示当前的方法定义

Java自定义注解的详解

Java自定义注解 Java注解提供了关于代码的一些信息,但并不直接作用于它所注解的代码内容.在这个教程当中,我们将学习Java的注解,如何定制注解,注解的使用以及如何通过反射解析注解. Java1.5引入了注解,当前许多java框架中大量使用注解,如hibernate.Jersey.spring.注解作为程序的元数据嵌入到程序当中.注解可以被一些解析工具或者是编译工具进行解析.我们也可以声明注解在编译过程或执行时产生作用. 在使用注解之前,程序源数据只是通过java注释和javadoc,但是注

spring mvc常用注解_动力节点Java学院整理

Spring从2.5版本开始在编程中引入注解,用户可以使用@RequestMapping, @RequestParam, @ModelAttribute等等这样类似的注解.到目前为止,Spring的版本虽然发生了很大的变化,但注解的特性却是一直延续下来,并不断扩展,让广大的开发人员的双手变的更轻松起来,这都离不开Annotation的强大作用,今天我们就一起来看看Spring MVC 4中常用的那些注解吧. 1. @Controller Controller控制器是通过服务接口定义的提供访问应用

java 自定义注解的实例详解

java  自定义注解的实例详解 Java的Annotation是在5.0版本之后引入的,可以用于创建文档,跟踪代码中的依赖性,并且可以执行编译时期检查.注解就是给虚拟机看的,代表程序的一些特殊的功能.JDK中提供了@Override,@SuppressWarning,@Deprecated三种注解,当让还有元注解,@Target,@Retention,@Documented,@Inherited,元注解的作用负责注解其它注解. 要想了解注解,就要了解自定义注解,了解是通过反射来实现的. 首先,

深入理解 Java注解及实例

 Java注解 什么是注解? Java中的注解就是Java源代码的元数据,也就是说注解是用来描述Java源代码的. 基本语法就是:@后面跟注解的名称. ①Override:标识某一个方法是否正确覆盖了它的父类的方法. ②Deprecated:表示已经不建议使用这个类成员了. 它是一个标记注解. ③SuppressWarnings:用来抑制警告信息 等等. 要更好的理解注解,我们可以自己写一个注解 @Target : 用来限制注解可以用到那几个地方.比方可以用到类上,可以用到方法胜都可以用@Tar

java注解的全面分析

全面解析java注解 Java中的常见注解 a.JDK中的注解 @Override 覆盖父类或者父接口的方法     @Deprecated 表示方法已经过时     @SuppressWarnings("deprecation") 忽略方法过时警告 b.常见的第三方注解 例如Spring中的@Autowired(自动注入) 注解的分类 a.按照运行机制分 1.源码注解         注解只在源码中存在,编译成class文件就不存在了 2.编译时注解         注解在源码和cl

Java注解的Retention和RetentionPolicy实例分析

本文实例讲述了Java注解的Retention和RetentionPolicy.分享给大家供大家参考,具体如下: 一 源码赏析 1 源码 @Documented @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE) public @interface Retention { RetentionPolicy value(); } public enum RetentionPolicy { //此注解类型的信

深入理解Java注解类型(@Annotation)

Java注解是在JDK5时引入的新特性,鉴于目前大部分框架(如spring)都使用了注解简化代码并提高编码的效率,因此掌握并深入理解注解对于一个Java工程师是来说是很有必要的事.本篇我们将通过以下几个角度来分析注解的相关知识点 理解Java注解 实际上Java注解与普通修饰符(public.static.void等)的使用方式并没有多大区别,下面的例子是常见的注解: public class AnnotationDemo { //@Test注解修饰方法A @Test public static

Java注解Annotation与自定义注解详解

一:Java注解简介 开发中经常使用到注解,在项目中也偶尔会见到过自定义注解,今天就来探讨一下这个注解是什么鬼,以及注解的应用场景和如何自定义注解. 下面列举开发中常见的注解 @Override:用于标识该方法继承自超类, 当父类的方法被删除或修改了,编译器会提示错误信息(我们最经常看到的toString()方法上总能看到这货) @Deprecated:表示该类或者该方法已经不推荐使用,已经过期了,如果用户还是要使用,会生成编译的警告 @SuppressWarnings:用于忽略的编译器警告信息

Java注解使用及原理解析

基本特性 1.jdk 1.5之后才引入的. 2.用来说明程序的.(注释是给程序员看的,注解就是给电脑看的) java注解的作用分类 1.编写文档:通过代码标识的注解生成文档.[生成doc文档] 2.代码分析:通过代码标识的注解对代码进行分析.[使用反射] 3.编译检查:通过代码标识的注解让编译器能够实现基本的编译检查.[override] 测试类: /** * 我的javadoc测试 */ public class TestCode { /** * 计算两个数的和 * @param a 整数a

Java 动态代理原理分析

Java 动态代理原理分析 概要 AOP的拦截功能是由java中的动态代理来实现的.说白了,就是在目标类的基础上增加切面逻辑,生成增强的目标类(该切面逻辑或者在目标类函数执行之前,或者目标类函数执行之后,或者在目标类函数抛出异常时候执行.Spring中的动态代理是使用Cglib进行实现的.我们这里分析的是JDK中的动态代理实现机制. 下面我们通过例子快速了解JDK中的动态代理实现方式. 示例 需要代理的接口 public interface IHello { public void sayHel

Java太阳系小游戏分析和源码详解

最近看了面向对象的一些知识,然后跟着老师的讲解做了一个太阳系各行星绕太阳转的小游戏,来练习巩固一下最近学的知识: 用到知识点:类的继承.方法的重载与重写.多态.封装等 分析: 1.需要加载图片.画图 2.建一个面板,主页面 3.行星类 效果图: 先看一下源码结构图: 现在逐步分析各个类的功能: 1)工具类-----util包中 --Constant类   封装了游戏中用到的常量 --GameUtil类  封装了游戏的图片加载功能 --MyFrame类  封装了游戏面板的构造,用于各面板的父类 -

java集合类源码分析之Set详解

Set集合与List一样,都是继承自Collection接口,常用的实现类有HashSet和TreeSet.值得注意的是,HashSet是通过HashMap来实现的而TreeSet是通过TreeMap来实现的,所以HashSet和TreeSet都没有自己的数据结构,具体可以归纳如下: •Set集合中的元素不能重复,即元素唯一 •HashSet按元素的哈希值存储,所以是无序的,并且最多允许一个null对象 •TreeSet按元素的大小存储,所以是有序的,并且不允许null对象 •Set集合没有ge

Java遍历集合方法分析(实现原理、算法性能、适用场合)

概述 Java语言中,提供了一套数据集合框架,其中定义了一些诸如List.Set等抽象数据类型,每个抽象数据类型的各个具体实现,底层又采用了不同的实现方式,比如ArrayList和LinkedList. 除此之外,Java对于数据集合的遍历,也提供了几种不同的方式.开发人员必须要清楚的明白每一种遍历方式的特点.适用场合.以及在不同底层实现上的表现.下面就详细分析一下这一块内容. 数据元素是怎样在内存中存放的? 数据元素在内存中,主要有2种存储方式: 1.顺序存储,Random Access(Di