註解在Java中是如何工作的
來一點咖啡，準備好進入註解的世界。
註解一直是 Java 的一個非常重要的部分，它從 J2SE 5.0 開始就已經存在了。在我們的應用程式程式碼中，經常看到 @Override 和 @Deprecated 這樣的註解。在本文中，我將討論註解到底是什麼，為什麼引入註解，它們是如何工作的，如何編寫自定義註解(有示例程式碼)，註解的有效場景是什麼，最後是註解和 ADF。這將是一個很長的帖子，所以來一點咖啡，準備好進入註解的世界。
1. 註解是什麼?
用一個詞來可以解釋：註解即是元資料。元資料是關於資料的資料。所以註解是程式碼的元資料。舉個例子，檢視下面的程式碼。
@Override public String toString() { return "This is String Representation of current object."; }
我在以上程式碼中重寫 toString() 方法時使用了 @Override 註解。即使我不使用 @Override，程式碼仍然能夠正常工作，沒有任何問題。那麼，這個註解的優點是什麼？又代表了什麼？@Override 告訴編譯器，此方法是一個重寫的方法(有關該方法的元資料)，如果父類中不存在此類方法，則引發編譯器錯誤(超類中沒有被覆蓋其的方法)。現在，如果我犯了一個排版錯誤，並使用方法名為 toStrring() {double r} 如果我沒有使用 @Override，我的程式碼會成功地編譯和執行，但是結果將會與預期不同。現在，我們理解了註解是什麼，閱讀正式的定義是很有用處的。
註解是一種特殊的 Java 構造，用於修飾類、方法、欄位、引數、變數、建構函式或包。這是 JSR-175 選擇的提供元資料的工具。
2. 為什麼引入註解？
在註解出現之前(甚至之後)，XML 被廣泛地用於元資料，但是，一部分特定的應用程式開發人員和架構師認為 XML 維護變得麻煩了。他們希望能夠通過某種方式與程式碼緊密耦合，來代替 XML，因為 XML 與程式碼非常鬆散地耦合(在某些情況下，幾乎是獨立的)。如果你在谷歌上搜索 “XML vs annotations”，你會發現很多有趣的爭論。有趣的一點是，XML配置是為了將配置從程式碼中分離出來而引入的。最後兩種說法可能會在你的腦海中產生一些疑問，即這兩種說法都在創造一個迴圈，但兩者各有優缺點。讓我們試著用一個例子來理解。
假設您希望設定一些應用程式範圍的常量/引數。在這個場景中，XML將是一個更好的選擇，因為這與任何特定的程式碼段無關。如果您希望將某些方法公開為服務，那麼註解將是一個更好的選擇，因為它需要與該方法緊密耦合，並且該方法的開發人員必須知道這一點。
另一個重要因素是註解定義了在程式碼中定義元資料的標準方法。在註解之前，人們還使用自己的方法來定義元資料。一些例子是使用標記介面、註解、臨時關鍵字等。每個開發人員都需要根據自己的方式來決定元資料，但是註解是標準化的東西。
如今，大多數框架都將XML和註解結合起來，充分利用兩者的優點。
3.註解如何工作以及如何編寫自定義註解
在開始解釋之前，我建議您下載這個註釋(AnnotationsSample.zip) 的示例程式碼，並在您常用的 IDE 中保持開啟，因為它將幫助您更好地理解下面的解釋。
編寫註解非常簡單。您可以將註解定義與介面定義進行比較。讓我們看兩個例子 — 一個是標準 @Override 第二個註解是自定義註解。@Todo:
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}似乎有些可疑之處 @Override 它沒有做任何事情 — 它只是檢查是否在父類中定義了一個方法。別驚訝，我不是在開玩笑。重寫註解的定義只有那麼多程式碼。這是需要理解的最重要的部分，我重申一遍：註解只是元資料，不包含任何業務邏輯。很難理解但卻是真的。如果註解不包含邏輯，那麼一定有人在做一些事情，並且有人是這個註解元資料的消費者。註解只提供有關定義的屬性(類/方法/包/欄位)的資訊。消費者是一段程式碼，它讀取這些資訊，然後執行必要的邏輯。
當我們談論標準註解時，比如 @Override ， JVM 是使用者，它是在位元組碼級別工作的。這是應用程式開發人員無法控制、也不能用於自定義註解的東西。因此，我們需要為我們自己的註解寫一些消費例項。
讓我們逐一理解用於編寫註解的關鍵術語。在上面的例子中，您將看到註解如何被應用。
J2SE 5.0 在 java.lang.annotation 包中提供了四個註解，它們僅在編寫註解時使用：
@Documented – 是否將註解放在 Javadocs 中
@Retention – 註解什麼時候被保留
@Target? – 註解可以使用的地方
@Inherited – 子類是否可以繼承註解。
@Documented - 一個簡單的標記註解，它標識了是否將註解新增到 Javadoc 中。
@Retention - 定義應保留註解的時間。
RetentionPolicy.SOURCE 在編譯期間丟棄。這些註解在編譯完成後沒有任何意義，因此它們不會被寫入位元組碼。例子：@Override, @SuppressWarnings
RetentionPolicy.CLASS – 在類載入期間丟棄。應用在進行位元組碼級別的編譯期間。有些令人驚訝的是，這是預設的。
RetentionPolicy.RUNTIME – 不會丟棄。該註解可以在執行時進行反射。這是我們通常用於自定義註解的內容。
@Target - 註解可以使用的地方。如果不指定這一屬性，註解可以應用在任何地方。以下是該註解的有效值。這裡的一個要點，它只有包含的形式，這意味著如果您想要對7個屬性進行註解，並且只想排除一個屬性，這時需要在定義目標時包含所有7個屬性。
ElementType.TYPE (類，介面，列舉)
ElementType.FIELD (例項變數)
ElementType.METHOD
ElementType.PARAMETER
ElementType.CONSTRUCTOR
ElementType.LOCAL_VARIABLE
ElementType.ANNOTATION_TYPE (用於其他註解)
ElementType.PACKAGE (記住 package-info.java)
@Inherited - 控制註解是否應該影響子類。
現在，註解定義中包含了什麼？註解只支援基本型別、字串和列舉。註解的所有屬性都定義為方法，並且還可以提供預設值。
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Todo {
public enum Priority {LOW, MEDIUM, HIGH}
public enum Status {STARTED, NOT_STARTED}
String author() default "Yash";
Priority priority() default Priority.LOW;
Status status() default Status.NOT_STARTED;
}以下是如何使用上述註解的示例：
@Todo(priority = Todo.Priority.MEDIUM, author = "Yashwant", status = Todo.Status.STARTED)
public void incompleteMethod1() {
//Some business logic is written
//But it’s not complete yet
}如果註解中只有一個屬性，則應該將其命名為 “value”，並且可以在使用時不使用屬性名稱。
@interface Author{
String value();
}
@Author("Yashwant")
public void someMethod() {
}目前為止一切順利。我們已經定義了自定義註解，並將其應用於一些業務邏輯方法。現在，是時候寫一個消費的例項了。為了完成這個目標，我們需要使用到反射。如果您熟悉反射程式碼，那麼您就知道反射提供了類、方法和欄位物件。所有這些物件都有一個 getAnnotation() 方法，該方法返回註解物件。我們需要將此物件轉換為自定義註解(在使用 instanceOf() 檢查之後)，然後，我們可以呼叫自定義註解中定義的方法。讓我們看一下示例程式碼，它使用了上面的註解：
Class businessLogicClass = BusinessLogic.class;
for(Method method : businessLogicClass.getMethods()) {
Todo todoAnnotation = (Todo)method.getAnnotation(Todo.class);
if(todoAnnotation != null) {
System.out.println(" Method Name : " + method.getName());
System.out.println(" Author : " + todoAnnotation.author());
System.out.println(" Priority : " + todoAnnotation.priority());
System.out.println(" Status : " + todoAnnotation.status());
}
}4. 註解用例
註解非常的強大，Spring 和 Hibernate 等框架非常廣泛地使用註解進行日誌記錄和驗證。註解可以在使用標記介面的地方使用。標記介面用於整個類，但您可以定義可以用於單個方法的註解，例如，某個方法是否公開為服務方法。
在 servlet 3.0 規範中，引入了許多註解，特別是與 servlet 安全有關的註解。我們先來看看幾個：
HandlesTypes - 此註解用於宣告傳遞給 ServletContainerInitializer 的應用程式類陣列。
HttpConstraint - 此註解表示應用於所有具有HTTP協議方法型別的請求的安全約束，在 ServletSecurity 上沒有相應的 HttpMethodConstraint 註解時。
HttpMethodConstraint - 特定的安全約束可以應用於不同型別的請求，在 ServletSecurity 上註解。
MultipartConfig - 此註解用於指示宣告它的 servlet 將使用 multiPart/form-Data MIME 型別發出請求。
ServletSecurity - 在 servlet 實現類上宣告此註解，對HTTP協議請求執行安全約束。
WebFilter - 用於宣告 servlet 過濾器的註解。
WebInitParam - 用於在 servlet 或過濾器上宣告初始化引數的註解，在 WebFilter 或 WebServlet 上註解。
WebListener - 用於在給定的Web應用程式上下文中宣告各種型別事件的偵聽器的註解。
WebServlet - 此註解用於宣告 servlet 的配置。
5. 應用程式開發框架(ADF，Application Development Framework)和註解
現在，我們正在討論的最後一部分：應用程式開發框架（ADF）。ADF 由 Oracle 開發，用於構建 Oracle 融合應用程式。我們已經看到了優點和缺點，並且知道如何編寫自定義註解，但是在 ADF 中我們可以在哪裡使用自定義註解呢？ADF 是否提供本地註解？
這些無疑是有趣的問題：但是是否存在某些限制來阻止在 ADF 中大規模使用註解？前面提到的框架(如 Spring 和 Hibernate ) 使用的 AOP (面向方面的程式設計)。在 AOP 中，框架提供了為任何事件的預處理和後處理注入程式碼的機制。例如，您有一個鉤子在方法執行之前和之後放置程式碼，因此您可以在這些地方編寫自定義程式碼。ADF 不使用 AOP。如果我們有任何有效的註解用例，我們可能需要通過繼承方式。
原文：https://dzone.com/videos/devnexus2015/how-annotations-work-java
作者：Yashwant Golecha
譯者：遺失的拂曉