以前明垢，『XML』是各大框架的青睞者，它以松耦合的方式完成了框架中幾乎所有的配置频轿，但是隨著項(xiàng)目越來越龐大垂涯，『XML』的內(nèi)容也越來越復(fù)雜，維護(hù)成本變高航邢。

于是就有人提出來一種標(biāo)記式高耦合的配置方式耕赘，『注解』。方法上可以進(jìn)行注解膳殷，類上也可以注解操骡，字段屬性上也可以注解，反正幾乎需要配置的地方都可以進(jìn)行注解赚窃。

關(guān)于『注解』和『XML』兩種不同的配置模式册招，爭(zhēng)論了好多年了，各有各的優(yōu)劣勒极，注解可以提供更大的便捷性是掰，易于維護(hù)修改，但耦合度高河质，而 XML 相對(duì)于注解則是相反的冀惭。

追求低耦合就要拋棄高效率，追求效率必然會(huì)遇到耦合掀鹅。本文意不再辨析兩者誰優(yōu)誰劣散休，而在于以最簡(jiǎn)單的語言介紹注解相關(guān)的基本內(nèi)容。

注解的本質(zhì)

「java.lang.annotation.Annotation」接口中有這么一句話乐尊，用來描述『注解』戚丸。

The common interface extended by all annotation types

所有的注解類型都繼承自這個(gè)普通的接口（Annotation）

這句話有點(diǎn)抽象，但卻說出了注解的本質(zhì)扔嵌。我們看一個(gè) JDK 內(nèi)置注解的定義：

@Target(ElementType.METHOD)

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)

public @interface Override {

}

這是注解 @Override 的定義限府，其實(shí)它本質(zhì)上就是：

public interface Override extends Annotation{

}

沒錯(cuò)，注解的本質(zhì)就是一個(gè)繼承了 Annotation 接口的接口痢缎。有關(guān)這一點(diǎn)胁勺，你可以去反編譯任意一個(gè)注解類，你會(huì)得到結(jié)果的独旷。

一個(gè)注解準(zhǔn)確意義上來說署穗，只不過是一種特殊的注釋而已寥裂，如果沒有解析它的代碼，它可能連注釋都不如案疲。

而解析一個(gè)類或者方法的注解往往有兩種形式封恰，一種是編譯期直接的掃描，一種是運(yùn)行期反射褐啡。反射的事情我們待會(huì)說诺舔，而編譯器的掃描指的是編譯器在對(duì) java 代碼編譯字節(jié)碼的過程中會(huì)檢測(cè)到某個(gè)類或者方法被一些注解修飾，這時(shí)它就會(huì)對(duì)于這些注解進(jìn)行某些處理备畦。

典型的就是注解 @Override低飒，一旦編譯器檢測(cè)到某個(gè)方法被修飾了 @Override 注解，編譯器就會(huì)檢查當(dāng)前方法的方法簽名是否真正重寫了父類的某個(gè)方法懂盐，也就是比較父類中是否具有一個(gè)同樣的方法簽名逸嘀。

這一種情況只適用于那些編譯器已經(jīng)熟知的注解類，比如 JDK 內(nèi)置的幾個(gè)注解允粤，而你自定義的注解，編譯器是不知道你這個(gè)注解的作用的翼岁，當(dāng)然也不知道該如何處理类垫，往往只是會(huì)根據(jù)該注解的作用范圍來選擇是否編譯進(jìn)字節(jié)碼文件，僅此而已琅坡。

元注解

『元注解』是用于修飾注解的注解悉患，通常用在注解的定義上，例如：

@Target(ElementType.METHOD)

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)

public @interface Override {

}

這是我們 @Override 注解的定義榆俺，你可以看到其中的 @Target售躁，@Retention 兩個(gè)注解就是我們所謂的『元注解』，『元注解』一般用于指定某個(gè)注解生命周期以及作用目標(biāo)等信息茴晋。

JAVA 中有以下幾個(gè)『元注解』：

@Target：注解的作用目標(biāo)

@Retention：注解的生命周期

@Documented：注解是否應(yīng)當(dāng)被包含在 JavaDoc 文檔中

@Inherited：是否允許子類繼承該注解

其中陪捷，@Target 用于指明被修飾的注解最終可以作用的目標(biāo)是誰，也就是指明诺擅，你的注解到底是用來修飾方法的市袖？修飾類的？還是用來修飾字段屬性的烁涌。

@Target 的定義如下：

我們可以通過以下的方式來為這個(gè) value 傳值：

@Target(value = {ElementType.FIELD})

被這個(gè) @Target 注解修飾的注解將只能作用在成員字段上苍碟，不能用于修飾方法或者類。其中撮执，ElementType 是一個(gè)枚舉類型微峰，有以下一些值：

ElementType.TYPE：允許被修飾的注解作用在類、接口和枚舉上

ElementType.FIELD：允許作用在屬性字段上

ElementType.METHOD：允許作用在方法上

ElementType.PARAMETER：允許作用在方法參數(shù)上

ElementType.CONSTRUCTOR：允許作用在構(gòu)造器上

ElementType.LOCAL_VARIABLE：允許作用在本地局部變量上

ElementType.ANNOTATION_TYPE：允許作用在注解上

ElementType.PACKAGE：允許作用在包上

@Retention 用于指明當(dāng)前注解的生命周期抒钱，它的基本定義如下：

同樣的蜓肆，它也有一個(gè) value 屬性：

@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME

這里的 RetentionPolicy 依然是一個(gè)枚舉類型颜凯，它有以下幾個(gè)枚舉值可取：

RetentionPolicy.SOURCE：當(dāng)前注解編譯期可見症杏，不會(huì)寫入 class 文件

RetentionPolicy.CLASS：類加載階段丟棄装获，會(huì)寫入 class 文件

RetentionPolicy.RUNTIME：永久保存，可以反射獲取

@Retention 注解指定了被修飾的注解的生命周期厉颤，一種是只能在編譯期可見穴豫，編譯后會(huì)被丟棄视卢，一種會(huì)被編譯器編譯進(jìn) class 文件中虑绵，無論是類或是方法子漩，乃至字段禀苦，他們都是有屬性表的乔夯，而 JAVA 虛擬機(jī)也定義了幾種注解屬性表用于存儲(chǔ)注解信息搀玖，但是這種可見性不能帶到方法區(qū)绪励，類加載時(shí)會(huì)予以丟棄铐炫，最后一種則是永久存在的可見性黎烈。

剩下兩種類型的注解我們?nèi)粘Ｓ玫牟欢嘞澳脖容^簡(jiǎn)單，這里不再詳細(xì)的進(jìn)行介紹了照棋，你只需要知道他們各自的作用即可资溃。@Documented 注解修飾的注解，當(dāng)我們執(zhí)行 JavaDoc 文檔打包時(shí)會(huì)被保存進(jìn) doc 文檔烈炭，反之將在打包時(shí)丟棄溶锭。@Inherited 注解修飾的注解是具有可繼承性的，也就說我們的注解修飾了一個(gè)類符隙，而該類的子類將自動(dòng)繼承父類的該注解趴捅。

JAVA 的內(nèi)置三大注解

除了上述四種元注解外，JDK 還為我們預(yù)定義了另外三種注解霹疫，它們是：

@Override

@Deprecated

@SuppressWarnings

@Override 注解想必是大家很熟悉的了拱绑，它的定義如下：

@Target(ElementType.METHOD)

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)

public @interface Override {

}

它沒有任何的屬性，所以并不能存儲(chǔ)任何其他信息丽蝎。它只能作用于方法之上欺栗，編譯結(jié)束后將被丟棄。

所以你看征峦，它就是一種典型的『標(biāo)記式注解』迟几，僅被編譯器可知，編譯器在對(duì) java 文件進(jìn)行編譯成字節(jié)碼的過程中栏笆，一旦檢測(cè)到某個(gè)方法上被修飾了該注解类腮，就會(huì)去匹對(duì)父類中是否具有一個(gè)同樣方法簽名的函數(shù)，如果不是蛉加，自然不能通過編譯蚜枢。

@Deprecated 的基本定義如下：

依然是一種『標(biāo)記式注解』缸逃，永久存在，可以修飾所有的類型厂抽，作用是需频，標(biāo)記當(dāng)前的類或者方法或者字段等已經(jīng)不再被推薦使用了，可能下一次的 JDK 版本就會(huì)刪除筷凤。

當(dāng)然昭殉，編譯器并不會(huì)強(qiáng)制要求你做什么，只是告訴你 JDK 已經(jīng)不再推薦使用當(dāng)前的方法或者類了藐守，建議你使用某個(gè)替代者挪丢。

@SuppressWarnings 主要用來壓制 java 的警告，它的基本定義如下：

它有一個(gè) value 屬性需要你主動(dòng)的傳值卢厂，這個(gè) value 代表一個(gè)什么意思呢乾蓬，這個(gè) value 代表的就是需要被壓制的警告類型。例如：

public static void main(String[] args) {

Date date = new Date(2018, 7, 11);

}

這么一段代碼慎恒，程序啟動(dòng)時(shí)編譯器會(huì)報(bào)一個(gè)警告任内。

Warning:(8, 21) java: java.util.Date 中的 Date(int,int,int) 已過時(shí)

而如果我們不希望程序啟動(dòng)時(shí)，編譯器檢查代碼中過時(shí)的方法融柬，就可以使用 @SuppressWarnings 注解并給它的 value 屬性傳入一個(gè)參數(shù)值來壓制編譯器的檢查族奢。

@SuppressWarning(value = "deprecated")

public static void main(String[] args) {

Date date = new Date(2018, 7, 11);

}

這樣你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，編譯器不再檢查 main 方法下是否有過時(shí)的方法調(diào)用丹鸿，也就壓制了編譯器對(duì)于這種警告的檢查。

當(dāng)然棚品，JAVA 中還有很多的警告類型靠欢，他們都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)字符串，通過設(shè)置 value 屬性的值即可壓制對(duì)于這一類警告類型的檢查铜跑。

自定義注解的相關(guān)內(nèi)容就不再贅述了门怪，比較簡(jiǎn)單，通過類似以下的語法即可自定義一個(gè)注解锅纺。

public @interface InnotationName{

}

當(dāng)然掷空，自定義注解的時(shí)候也可以選擇性的使用元注解進(jìn)行修飾，這樣你可以更加具體的指定你的注解的生命周期囤锉、作用范圍等信息坦弟。

注解與反射

上述內(nèi)容我們介紹了注解使用上的細(xì)節(jié)，也簡(jiǎn)單提到官地，「注解的本質(zhì)就是一個(gè)繼承了 Annotation 接口的接口」酿傍，現(xiàn)在我們就來從虛擬機(jī)的層面看看，注解的本質(zhì)到底是什么驱入。

首先赤炒，我們自定義一個(gè)注解類型：

這里我們指定了 Hello 這個(gè)注解只能修飾字段和方法氯析，并且該注解永久存活，以便我們反射獲取莺褒。

之前我們說過掩缓，虛擬機(jī)規(guī)范定義了一系列和注解相關(guān)的屬性表，也就是說遵岩，無論是字段你辣、方法或是類本身，如果被注解修飾了旷余，就可以被寫進(jìn)字節(jié)碼文件绢记。屬性表有以下幾種：

RuntimeVisibleAnnotations：運(yùn)行時(shí)可見的注解

RuntimeInVisibleAnnotations：運(yùn)行時(shí)不可見的注解

RuntimeVisibleParameterAnnotations：運(yùn)行時(shí)可見的方法參數(shù)注解

RuntimeInVisibleParameterAnnotations：運(yùn)行時(shí)不可見的方法參數(shù)注解

AnnotationDefault：注解類元素的默認(rèn)值

給大家看虛擬機(jī)的這幾個(gè)注解相關(guān)的屬性表的目的在于，讓大家從整體上構(gòu)建一個(gè)基本的印象正卧，注解在字節(jié)碼文件中是如何存儲(chǔ)的蠢熄。

所以，對(duì)于一個(gè)類或者接口來說炉旷，Class 類中提供了以下一些方法用于反射注解签孔。

getAnnotation：返回指定的注解

isAnnotationPresent：判定當(dāng)前元素是否被指定注解修飾

getAnnotations：返回所有的注解

getDeclaredAnnotation：返回本元素的指定注解

getDeclaredAnnotations：返回本元素的所有注解，不包含父類繼承而來的

方法窘行、字段中相關(guān)反射注解的方法基本是類似的饥追，這里不再贅述，我們下面看一個(gè)完整的例子罐盔。

首先但绕，設(shè)置一個(gè)虛擬機(jī)啟動(dòng)參數(shù)，用于捕獲 JDK 動(dòng)態(tài)代理類惶看。

-Dsun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles=true

然后 main 函數(shù)捏顺。

我們說過，注解本質(zhì)上是繼承了 Annotation 接口的接口纬黎，而當(dāng)你通過反射幅骄，也就是我們這里的 getAnnotation 方法去獲取一個(gè)注解類實(shí)例的時(shí)候，其實(shí) JDK 是通過動(dòng)態(tài)代理機(jī)制生成一個(gè)實(shí)現(xiàn)我們注解（接口）的代理類本今。

我們運(yùn)行程序后拆座，會(huì)看到輸出目錄里有這么一個(gè)代理類，反編譯之后是這樣的：

代理類實(shí)現(xiàn)接口 Hello 并重寫其所有方法冠息，包括 value 方法以及接口 Hello 從 Annotation 接口繼承而來的方法挪凑。

而這個(gè)關(guān)鍵的 InvocationHandler 實(shí)例是誰？

AnnotationInvocationHandler 是 JAVA 中專門用于處理注解的 Handler逛艰， 這個(gè)類的設(shè)計(jì)也非常有意思岖赋。

這里有一個(gè) memberValues，它是一個(gè) Map 鍵值對(duì)瓮孙，鍵是我們注解屬性名稱唐断，值就是該屬性當(dāng)初被賦上的值选脊。

而這個(gè) invoke 方法就很有意思了，大家注意看脸甘，我們的代理類代理了 Hello 接口中所有的方法恳啥，所以對(duì)于代理類中任何方法的調(diào)用都會(huì)被轉(zhuǎn)到這里來。

var2 指向被調(diào)用的方法實(shí)例丹诀，而這里首先用變量 var4 獲取該方法的簡(jiǎn)明名稱钝的，接著 switch 結(jié)構(gòu)判斷當(dāng)前的調(diào)用方法是誰，如果是 Annotation 中的四大方法铆遭，將 var7 賦上特定的值硝桩。

如果當(dāng)前調(diào)用的方法是 toString，equals枚荣，hashCode碗脊，annotationType 的話，AnnotationInvocationHandler 實(shí)例中已經(jīng)預(yù)定義好了這些方法的實(shí)現(xiàn)橄妆，直接調(diào)用即可衙伶。

那么假如 var7 沒有匹配上這四種方法，說明當(dāng)前的方法調(diào)用的是自定義注解字節(jié)聲明的方法害碾，例如我們 Hello 注解的 value 方法矢劲。這種情況下，將從我們的注解 map 中獲取這個(gè)注解屬性對(duì)應(yīng)的值慌随。

其實(shí)芬沉，JAVA 中的注解設(shè)計(jì)個(gè)人覺得有點(diǎn)反人類，明明是屬性的操作阁猜，非要用方法來實(shí)現(xiàn)丸逸。當(dāng)然，如果你有不同的見解蹦漠，歡迎留言探討。

最后我們?cè)倏偨Y(jié)一下整個(gè)反射注解的工作原理：

首先车海，我們通過鍵值對(duì)的形式可以為注解屬性賦值笛园，像這樣：@Hello（value = "hello"）。

接著侍芝，你用注解修飾某個(gè)元素研铆，編譯器將在編譯期掃描每個(gè)類或者方法上的注解，會(huì)做一個(gè)基本的檢查州叠，你的這個(gè)注解是否允許作用在當(dāng)前位置棵红，最后會(huì)將注解信息寫入元素的屬性表。

然后咧栗，當(dāng)你進(jìn)行反射的時(shí)候逆甜，虛擬機(jī)將所有生命周期在 RUNTIME 的注解取出來放到一個(gè) map 中虱肄，并創(chuàng)建一個(gè) AnnotationInvocationHandler 實(shí)例，把這個(gè) map 傳遞給它交煞。

最后咏窿，虛擬機(jī)將采用 JDK 動(dòng)態(tài)代理機(jī)制生成一個(gè)目標(biāo)注解的代理類，并初始化好處理器素征。

那么這樣集嵌，一個(gè)注解的實(shí)例就創(chuàng)建出來了，它本質(zhì)上就是一個(gè)代理類御毅，你應(yīng)當(dāng)去理解好 AnnotationInvocationHandler 中 invoke 方法的實(shí)現(xiàn)邏輯根欧，這是核心。一句話概括就是端蛆，通過方法名返回注解屬性值凤粗。

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