小白都能学会的Java注解与反射机制

网友投稿 685 2022-05-30

前言

什么是注解

内置注解

自定义注解

Java8 注解

Java反射机制

java.lang.Class 类

反射操作泛型

反射操作注解

性能分析

前言

Java注解和反射是很基础的Java知识了，为何还要讲它呢？因为我在面试应聘者的过程中，发现不少面试者很少使用过注解和反射，甚至有人只能说出@Override这一个注解。我建议大家还是尽量能在开发中使用注解和反射，有时候使用它们能让你事半功倍，简化代码提高编码的效率。很多优秀的框架都基本使用了注解和反射，在Spring AOP中，就把注解和反射用得淋漓尽致。

什么是注解

Java注解（Annotation）亦叫Java标注，是JDK5.0开始引入的一种注释机制。注解可以用在类、接口，方法、变量、参数以及包等之上。注解可以设置存在于不同的生命周期中，例如SOURCE（源码中），CLASS（Class文件中，默认是此保留级别），RUNTIME（运行期中）。

注解以@注解名的形式存在于代码中，Java中内置了一些注解，例如@Override，当然我们也可以自定义注解。注解也可以有参数，例如@MyAnnotation(value = “陈皮”)。

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

那注解有什么作用呢？其一是作为一种辅助信息，可以对程序做出一些解释，例如@Override注解作用于方法上，表示此方法是重写了父类的方法。其二，注解可以被其他程序读取，例如编译器，例如编译器会对被@Override注解的方法检测判断方法名和参数等是否与父类相同，否则会编译报错；而且在运行期可以通过反射机制访问某些注解信息。

内置注解

Java中有10个内置注解，其中6个注解是作用在代码上的，4个注解是负责注解其他注解的(即元注解)，元注解提供对其他注解的类型说明。

自定义注解

使用@interface关键字自定义注解，其实底层就是定义了一个接口，而且自动继承java.lang.annotation.Annotation接口。

我们自定义一个注解如下：

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

我们使用命令javap反编译我们定义的MyAnnotation注解的class文件，结果显示如下。虽然注解隐式继承了Annotation接口，但是Java不允许我们显示通过extends关键字继承Annotation接口甚至其他接口，否则编译报错。

D:\>javap MyAnnotation.class Compiled from "MyAnnotation.java" public interface com.nobody.MyAnnotation extends java.lang.annotation.Annotation { public abstract java.lang.String value(); }

注解的定义内容如下：

格式为public @interface 注解名 {定义内容}

内部的每一个方法实际是声明了一个参数，方法的名称就是参数的名称。

返回值类型就是参数的类型，而且返回值类型只能是基本类型（int，float，long，short，boolean，byte，double，char），Class，String，enum，Annotation以及上述类型的数组形式。

如果定义了参数，可通过default关键字声明参数的默认值，若不指定默认值，使用时就一定要显示赋值，而且不允许使用null值，一般会使用空字符串或者0。

如果只有一个参数，一般参数名为value，因为使用注解时，赋值可以不显示写出参数名，直接写参数值。

import java.lang.annotation.*; /** * @Description 自定义注解 * @Author Mr.nobody * @Date 2021/3/30 * @Version 1.0 */ @Target(ElementType.METHOD) // 此注解只能用在方法上。 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 此注解保存在运行时期，可以通过反射访问。 @Inherited // 说明子类可以继承此类的此注解。 @Documented // 此注解包含在用户文档中。 public @interface CustomAnnotation { String value(); // 使用时需要显示赋值 int id() default 0; // 有默认值，使用时可以不赋值 }

/** * @Description 测试注解 * @Author Mr.nobody * @Date 2021/3/30 * @Version 1.0 */ public class TestAnnotation { // @CustomAnnotation(value = "test") 只能注解在方法上，这里会报错 private String str = "Hello World!"; @CustomAnnotation(value = "test") public static void main(String[] args) { System.out.println(str); } }

Java8 注解

在这里讲解下Java8之后的几个注解和新特性，其中一个注解是@FunctionalInterface，它作用在接口上，标识是一个函数式接口，即只有有一个抽象方法，但是可以有默认方法。

@FunctionalInterface public interface Callback { public R call(P param); }

还有一个注解是@Repeatable，它允许在同一个位置使用多个相同的注解，而在Java8之前是不允许的。

@Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Repeatable(OperTypes.class) public @interface OperType { String[] value(); }

// 可以理解@OperTypes注解作为接收同一个类型上重复@OperType注解的容器 @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface OperTypes { OperType[] value(); }

@OperType("add") @OperType("update") public class MyClass { }

注意，对于重复注解，不能再通过clz.getAnnotation(Class annotationClass)方法来获取重复注解，Java8之后，提供了新的方法来获取重复注解，即clz.getAnnotationsByType(Class annotationClass)方法。

package com.nobody; import java.lang.annotation.Annotation; /** * @Description * @Author Mr.nobody * @Date 2021/3/31 * @Version 1.0 */ @OperType("add") @OperType("update") public class MyClass { public static void main(String[] args) { Class clz = MyClass.class; Annotation[] annotations = clz.getAnnotations(); for (Annotation annotation : annotations) { System.out.println(annotation.toString()); } OperType operType = clz.getAnnotation(OperType.class); System.out.println(operType); OperType[] operTypes = clz.getAnnotationsByType(OperType.class); for (OperType type : operTypes) { System.out.println(type.toString()); } } } // 输出结果为 @com.nobody.OperTypes(value=[@com.nobody.OperType(value=[add]), @com.nobody.OperType(value=[update])]) null @com.nobody.OperType(value=[add]) @com.nobody.OperType(value=[update])