Posted on 2007-05-05 12:33
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作者:cleverpig(作者的Blog:
http://blog.matrix.org.cn/page/cleverpig
)
原文:[http://www.matrix.org.cn/resourc ... ava+Annotation.html]http://www.matrix.org.cn/resource/article/44/44048_Java+Annotation.html[/url]
關(guān)鍵字:Java,annotation,標(biāo)注
摘要：
本文針對(duì)java初學(xué)者或者annotation初次使用者全面地說明了annotation的使用方法、定義方式、分類。初學(xué)者可以通過以上的說明制作簡(jiǎn)單的annotation程序，但是對(duì)于一些高級(jí)的annotation應(yīng)用（例如使用自定義annotation生成javabean映射xml文件）還需要進(jìn)一步的研究和探討。涉及到深入annotation的內(nèi)容，作者將在后文《Java Annotation高級(jí)應(yīng)用》中談到。
同時(shí)，annotation運(yùn)行存在兩種方式：運(yùn)行時(shí)、編譯時(shí)。上文中討論的都是在運(yùn)行時(shí)的annotation應(yīng)用，但在編譯時(shí)的annotation應(yīng)用還沒有涉及，
一、為什么使用Annotation：
在JAVA應(yīng)用中，我們常遇到一些需要使用模版代碼。例如，為了編寫一個(gè)JAX-RPC web service，我們必須提供一對(duì)接口和實(shí)現(xiàn)作為模版代碼。如果使用annotation對(duì)遠(yuǎn)程訪問的方法代碼進(jìn)行修飾的話，這個(gè)模版就能夠使用工具自動(dòng)生成。
另外，一些API需要使用與程序代碼同時(shí)維護(hù)的附屬文件。例如，JavaBeans需要一個(gè)BeanInfo Class與一個(gè)Bean同時(shí)使用/維護(hù)，而EJB則同樣需要一個(gè)部署描述符。此時(shí)在程序中使用annotation來維護(hù)這些附屬文件的信息將十分便利而且減少了錯(cuò)誤。
二、Annotation工作方式：
在5.0版之前的Java平臺(tái)已經(jīng)具有了一些ad hoc annotation機(jī)制。比如，使用transient修飾符來標(biāo)識(shí)一個(gè)成員變量在序列化子系統(tǒng)中應(yīng)被忽略。而@deprecated這個(gè)javadoc tag也是一個(gè)ad hoc annotation用來說明一個(gè)方法已過時(shí)。從Java5.0版發(fā)布以來，5.0平臺(tái)提供了一個(gè)正式的annotation功能：允許開發(fā)者定義、使用自己的annoatation類型。此功能由一個(gè)定義annotation類型的語(yǔ)法和一個(gè)描述annotation聲明的語(yǔ)法，讀取annotaion的API，一個(gè)使用annotation修飾的class文件，一個(gè)annotation處理工具（apt）組成。
annotation并不直接影響代碼語(yǔ)義，但是它能夠工作的方式被看作類似程序的工具或者類庫(kù)，它會(huì)反過來對(duì)正在運(yùn)行的程序語(yǔ)義有所影響。annotation可以從源文件、class文件或者以在運(yùn)行時(shí)反射的多種方式被讀取。
當(dāng)然annotation在某種程度上使javadoc tag更加完整。一般情況下，如果這個(gè)標(biāo)記對(duì)java文檔產(chǎn)生影響或者用于生成java文檔的話，它應(yīng)該作為一個(gè)javadoc tag；否則將作為一個(gè)annotation。
三、Annotation使用方法：
1。類型聲明方式：
通常，應(yīng)用程序并不是必須定義annotation類型，但是定義annotation類型并非難事。Annotation類型聲明于一般的接口聲明極為類似，區(qū)別只在于它在interface關(guān)鍵字前面使用“@”符號(hào)。
annotation類型的每個(gè)方法聲明定義了一個(gè)annotation類型成員，但方法聲明不必有參數(shù)或者異常聲明；方法返回值的類型被限制在以下的范圍：primitives、String、Class、enums、annotation和前面類型的數(shù)組；方法可以有默認(rèn)值。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的annotation類型聲明：
清單1:
/**
* Describes the Request-For-Enhancement(RFE) that led
* to the presence of the annotated API element.
*/
public @interface RequestForEnhancement {
int id();
String synopsis();
String engineer() default "[unassigned]";
String date(); default "[unimplemented]";
}
代碼中只定義了一個(gè)annotation類型RequestForEnhancement。
2。修飾方法的annotation聲明方式：
annotation是一種修飾符，能夠如其它修飾符（如public、static、final）一般使用。習(xí)慣用法是annotaions用在其它的修飾符前面。annotations由“@+annotation類型+帶有括號(hào)的成員-值列表”組成。這些成員的值必須是編譯時(shí)常量（即在運(yùn)行時(shí)不變）。
A：下面是一個(gè)使用了RequestForEnhancement annotation的方法聲明：
清單2:
@RequestForEnhancement(
id = 2868724,
synopsis = "Enable time-travel",
engineer = "Mr. Peabody",
date = "4/1/3007"
)
public static void travelThroughTime(Date destination) { ... }
B：當(dāng)聲明一個(gè)沒有成員的annotation類型聲明時(shí)，可使用以下方式：
清單3:
/**
* Indicates that the specification of the annotated API element
* is preliminary and subject to change.
*/
public @interface Preliminary { }
作為上面沒有成員的annotation類型聲明的簡(jiǎn)寫方式：
清單4:
@Preliminary public class TimeTravel { ... }
C：如果在annotations中只有唯一一個(gè)成員，則該成員應(yīng)命名為value：
清單5:
/**
* Associates a copyright notice with the annotated API element.
*/
public @interface Copyright {
String value();
}
更為方便的是對(duì)于具有唯一成員且成員名為value的annotation（如上文），在其使用時(shí)可以忽略掉成員名和賦值號(hào)（=）：
清單6:
@Copyright("2002 Yoyodyne Propulsion Systems")
public class OscillationOverthruster { ... }
3。一個(gè)使用實(shí)例：
結(jié)合上面所講的，我們?cè)谶@里建立一個(gè)簡(jiǎn)單的基于annotation測(cè)試框架。首先我們需要一個(gè)annotation類型來表示某個(gè)方法是一個(gè)應(yīng)該被測(cè)試工具運(yùn)行的測(cè)試方法。
清單7:
import java.lang.annotation.*;
/**
* Indicates that the annotated method is a test method.
* This annotation should be used only on parameterless static methods.
*/
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface Test { }
值得注意的是annotaion類型聲明是可以標(biāo)注自己的，這樣的annotation被稱為“meta-annotations”。
在上面的代碼中，@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)這個(gè)meta-annotation表示了此類型的annotation將被虛擬機(jī)保留使其能夠在運(yùn)行時(shí)通過反射被讀取。而@Target(ElementType.METHOD)表示此類型的annotation只能用于修飾方法聲明。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的程序，其中部分方法被上面的annotation所標(biāo)注：
清單8:
public class Foo {
@Test public static void m1() { }
public static void m2() { }
@Test public static void m3() {
throw new RuntimeException("Boom");
}
public static void m4() { }
@Test public static void m5() { }
public static void m6() { }
@Test public static void m7() {
throw new RuntimeException("Crash");
}
public static void m8() { }
}
Here is the testing tool:
import java.lang.reflect.*;
public class RunTests {
public static void main(String[] args) throws Exception {
int passed = 0, failed = 0;
for (Method m : Class.forName(args[0]).getMethods()) {
if (m.isAnnotationPresent(Test.class)) {
try {
m.invoke(null);
passed++;
} catch (Throwable ex) {
System.out.printf("Test %s failed: %s %n", m, ex.getCause());
failed++;
}
}
}
System.out.printf("Passed: %d, Failed %d%n", passed, failed);
}
}
這個(gè)程序從命令行參數(shù)中取出類名，并且遍歷此類的所有方法，嘗試調(diào)用其中被上面的測(cè)試annotation類型標(biāo)注過的方法。在此過程中為了找出哪些方法被annotation類型標(biāo)注過，需要使用反射的方式執(zhí)行此查詢。如果在調(diào)用方法時(shí)拋出異常，此方法被認(rèn)為已經(jīng)失敗，并打印一個(gè)失敗報(bào)告。最后，打印運(yùn)行通過/失敗的方法數(shù)量。
下面文字表示了如何運(yùn)行這個(gè)基于annotation的測(cè)試工具：
清單9:
$ java RunTests Foo
Test public static void Foo.m3() failed: java.lang.RuntimeException: Boom
Test public static void Foo.m7() failed: java.lang.RuntimeException: Crash
Passed: 2, Failed 2
四、Annotation分類：
根據(jù)annotation的使用方法和用途主要分為以下幾類：
1。內(nèi)建Annotation——Java5.0版在java語(yǔ)法中經(jīng)常用到的內(nèi)建Annotation：
@Deprecated用于修飾已經(jīng)過時(shí)的方法；
@Override用于修飾此方法覆蓋了父類的方法（而非重載）；
@SuppressWarnings用于通知java編譯器禁止特定的編譯警告。
下面代碼展示了內(nèi)建Annotation類型的用法：
清單10:
package com.bjinfotech.practice.annotation;
/**
* 演示如何使用java5內(nèi)建的annotation
* 參考資料：
* http://java.sun.com/docs/books/t ... OO/annotations.html
* http://java.sun.com/j2se/1.5.0/d ... ge/annotations.html
* http://mindprod.com/jgloss/annotations.html
* @author cleverpig
*
*/
import java.util.List;
public class UsingBuiltInAnnotation {
//食物類
class Food{}
//干草類
class Hay extends Food{}
//動(dòng)物類
class Animal{
Food getFood(){
return null;
}
//使用Annotation聲明Deprecated方法
@Deprecated
void deprecatedMethod(){
}
}
//馬類-繼承動(dòng)物類
class Horse extends Animal{
//使用Annotation聲明覆蓋方法
@Override
Hay getFood(){
return new Hay();
}
//使用Annotation聲明禁止警告
@SuppressWarnings({"deprecation","unchecked"})
void callDeprecatedMethod(List horseGroup){
Animal an=new Animal();
an.deprecatedMethod();
horseGroup.add(an);
}
}
}
2。開發(fā)者自定義Annotation：由開發(fā)者自定義Annotation類型。
下面是一個(gè)使用annotation進(jìn)行方法測(cè)試的sample：
AnnotationDefineForTestFunction類型定義如下：
清單11:
package com.bjinfotech.practice.annotation;
import java.lang.annotation.*;
/**
* 定義annotation
* @author cleverpig
*
*/
//加載在VM中，在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行映射
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
//限定此annotation只能標(biāo)示方法
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface AnnotationDefineForTestFunction{}
測(cè)試annotation的代碼如下：
清單12:
package com.bjinfotech.practice.annotation;
import java.lang.reflect.*;
/**
* 一個(gè)實(shí)例程序應(yīng)用前面定義的Annotation：AnnotationDefineForTestFunction
* @author cleverpig
*
*/
public class UsingAnnotation {
@AnnotationDefineForTestFunction public static void method01(){}
public static void method02(){}
@AnnotationDefineForTestFunction public static void method03(){
throw new RuntimeException("method03");
}
public static void method04(){
throw new RuntimeException("method04");
}
public static void main(String[] argv) throws Exception{
int passed = 0, failed = 0;
//被檢測(cè)的類名
String className="com.bjinfotech.practice.annotation.UsingAnnotation";
//逐個(gè)檢查此類的方法，當(dāng)其方法使用annotation聲明時(shí)調(diào)用此方法
for (Method m : Class.forName(className).getMethods()) {
if (m.isAnnotationPresent(AnnotationDefineForTestFunction.class)) {
try {
m.invoke(null);
passed++;
} catch (Throwable ex) {
System.out.printf("測(cè)試 %s 失敗: %s %n", m, ex.getCause());
failed++;
}
}
}
System.out.printf("測(cè)試結(jié)果： 通過: %d, 失敗： %d%n", passed, failed);
}
}
3。使用第三方開發(fā)的Annotation類型
這也是開發(fā)人員所常常用到的一種方式。比如我們?cè)谑褂肏ibernate3.0時(shí)就可以利用Annotation生成數(shù)據(jù)表映射配置文件，而不必使用Xdoclet。
五、總結(jié)：
1。前面的文字說明了annotation的使用方法、定義方式、分類。初學(xué)者可以通過以上的說明制作簡(jiǎn)單的annotation程序，但是對(duì)于一些高級(jí)的annotation應(yīng)用（例如使用自定義annotation生成javabean映射xml文件）還需要進(jìn)一步的研究和探討。
2。同時(shí)，annotation運(yùn)行存在兩種方式：運(yùn)行時(shí)、編譯時(shí)。上文中討論的都是在運(yùn)行時(shí)的annotation應(yīng)用，但在編譯時(shí)的annotation應(yīng)用還沒有涉及，因?yàn)榫幾g時(shí)的annotation要使用annotation processing tool。
涉及以上2方面的深入內(nèi)容，作者將在后文《Java Annotation高級(jí)應(yīng)用》中談到。
六、參考資源：
·Matrix-Java開發(fā)者社區(qū):
http://www.matrix.org.cn
·
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/java/javaOO/annotations.html
·
http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/apt/GettingStarted.html
·
http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/apt/GettingStarted.html
·
http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/apt/GettingStarted.html
·作者的Blog:
http://blog.matrix.org.cn/page/cleverpig