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注解

思维导图

定义

注解是 JDK 5 引入的，注解是代码里的特殊标记，这些标记可以在编译、类加载、运行时被读取，并执行相应的处理。开发人员可以在不改变原有逻辑的情况下，在源文件中嵌入一些补充的信息。

Annotation 不能运行，它只有成员变量，没有方法。Annotation 和 public、final 等修饰符一样，都是程序元素的一部分，Annotation 不能作为一个程序元素使用。

注解将一些本来重复性的工作，变成程序自动完成，简化和自动化该过程。比如用于生产 Java doc、自动代码生成等等。

元注解

元注解可以理解为注解上的注解，有五个：

@Retention

定义该 Annotation 的生命周期。

RetentionPoicy.SOURCE

注解只保留在源文件中，当 Java 文件被编译成 class 文件的时候，注解被遗弃。常用于做一些检查性的操作，比如 @Override、@SuppressWarnings 。
RetentionPoicy.CLASS

注解被保留在 class 文件，但 JVM 加载 class 文件时被遗弃，这是默认的生命周期。常用于在编译时进行一些预处理，比如生成一些辅助代码，例如 ButterKnife。
RetentionPoicy.RUNTIME

注解不仅被保存到 class 文件中，JVM 加载 class 文件之后，仍然存在。常用于在运行时动态获取注解信息，大多会与反射一起使用。

@Target

定义了 Annotation 所修饰的对象结构。

ElementType.CONSTRUCTOR 用于描述构造器
ElementType.FIELD 用户描述属性
ElementType.LOCAL_VARIABLE 用于描述局部变量
ElementType.METHOD 用于描述方法
ElementType.PACKAGE 用于描述包
ElementType.TYPE 用于描述类、接口或枚举

如果未标注，则表示可修饰所有。

@Inherited

是否允许子类继承父类的注解，默认是 false。

@Documented

是否会保存到 Javadoc 文档中。

@Repeatable

JDK1.8新加的，表明当自定义注解的属性值有多个时，自定义注解可以多次使用。比如当成员变量是一个注解数组时：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Repeatable(Infos.class)
public @interface Info {
    String value();
}

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface Infos {
    Info[] value();
}

看到这，其实 Repeatable 修饰的 Infos 就可以看成是一个盛放 Info 注解的容器，这里需要注意的是，Info 和 Infos 修饰的 Target 一定要一致，下面就是取注解：

@Info("Test 1")
@Info("Test 2")
public class AnnotationTest {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException {
        if (AnnotationTest.class.isAnnotationPresent(Infos.class)) {
            Infos infos = AnnotationTest.class.getAnnotation(Infos.class);
            for (Info info : infos.value()) {
                System.out.println(info.value());
            }
        }
    }
}

自定义注解

自定义注解可以根据有无成员变量分为标记型注解和元数据注解。定义了注解之后，还需要解析注解。解析注解也可以分为两种，它是根据 Retention 来划分的，如果是编译时注解，可以采用 APT 来解析，如果是运行时注解，则采用反射来获取。

运行时注解

定义一个运行时注解，可以标注在类上、方法上、或者属性上。正如我们前面说的，如果不写，则可以修饰所有。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD,ElementType.FIELD})
public @interface Info {
    String value();
}

通过反射处理该注解：

@Info("Test Class")
public class AnnotationTest {

    @Info("Test field")
    private String id;

    @Info("Test method")
    public void test() {

    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {

        //解析类上的注解
        if (AnnotationTest.class.isAnnotationPresent(Info.class)) {
            Info infoClass = AnnotationTest.class.getAnnotation(Info.class);
            System.out.println(infoClass.value());
        }

        //解析方法上的注解
        Info infoMethod = AnnotationTest.class.getMethod("test").getAnnotation(Info.class);
        System.out.println(infoMethod.value());

        //解析成员变量上的注解
        Field field = AnnotationTest.class.getDeclaredField("id");
        field.setAccessible(true);
        Info infoField = field.getAnnotation(Info.class);
        System.out.println(infoField.value());

    }
}

这里涉及到的就是反射的知识了，在回顾一下好了。利用反射解析注解主要有以下三个方法：

boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotation)

判断是否使用了某个注解。
<A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotation)

获得指定的注解元素。
Annotation[] getAnnotations()

返回对应元素上的所有注解。

编译时注解

编译时注解的解析，是通过 APT 来实现的。我们可以通过继承 AbstractProcress 来自定义注解处理逻辑，但是还得需要向编译器注册注解处理器，这是一件很麻烦的事，需要在 META-INFO 目录下手动注册，一般是通过依赖 Google 的 AutoService 库来解决。

APT 在前面已经写过了，可以参考：APT

运行原理：

Java 源代码的编译流程分为三个步骤：

将源文件解析成抽象语法树
调用已注册的注解处理器
生成字节码

如果第二步调用注解处理器过程中生成了新的源文件，那么编译器将重复第一二步骤，解析并处理新生成的源文件。

所以可以这样理解，我们写的自定义注解处理器是给编译器写的，让它按照我们的逻辑来处理注解，所以也得向编译器注册注解处理器。

常用注解

Android 常用注解

在 android.support.annotation 包中提供了很多好用的注解，比如：

资源类型注解

用来标注元素必须为指定的资源类型，例如 @AnimRes、@ColorRes、@LayoutRes 等等。
空值注解

@Nullable 可空类型，@NonNull 不可空类型。
值约束注解

即约束元素取值范围，如 @IntRange、@FloatRange。
权限注解

检查某操作是否有必要的权限，比如@RequiresPermission。
线程注解

可以标注方法、类、接口等只能在指定的线程被调用，例如 @MainThread、@UIThread、@WorkerThread 等。

Java 常用注解

参考

浅谈Android下的注解

注解处理器

Java 注解及其在 Android 中的应用

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