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什么是注解？
当我们开发SpringBoot项目，我们只需对启动类加上@SpringBootApplication，就能自动装配，不需要编写冗余的xml配置。当我们为项目添加lombok依赖，使用@Data来修饰实体类，我们就不需要编写getter和setter方法，构造函数等等。@SpringBootApplication，@Data等像这种以@开头的代码 就是注解，只需简简单单几个注解，就能帮助我们省略大量冗余的代码，这是一个非常不可思议的事情！
但我们往往知道在哪些地方加上合适的注解，不然IDE会报错，却不知道其中的原理，那究竟什么是注解呢？
注解(Annotation ), 是 Java5 开始引入的新特性，是放在Java源码的类、方法、字段、参数前的一种特殊“注释”，是一种标记、标签。注释往往会被编译器直接忽略，能够被编译器打包进入class文件，并执行相应的处理。
按照惯例我们去看下注解的源码：
先新建一个注解文件：MyAnnotation.java
public @interface MyAnnotation { } 发现MyAnnotation 是被@interface修饰的，感觉和接口interface很像。
我们再通过idea来看下其的类继承：
MyAnnotation 是继承Annotation接口的。
我们再反编译一下：
$ javac MyAnnotation.java $ javap -c MyAnnotation Compiled from "MyAnnotation.java" public interface com.zj.ideaprojects.test3.MyAnnotation extends java.lang.annotation.Annotation { } 发现生成的字节码中 @interface变成了interface，MyAnnotation而且自动继承了Annotation
我们由此可以明白：注解本质是一个继承了Annotation 的特殊接口，所以注解也叫声明式接口
注解的分类
一般常用的注解可以分为三大类：
Java自带的标准注解
例如：
- @Override：让编译器检查该方法是否正确地实现了覆写；
- @SuppressWarnings：告诉编译器忽略此处代码产生的警告。
- @Deprecated：标记过时的元素，这个我们经常在日常开发中经常碰到。
- @FunctionalInterface：表明函数式接口注解
元注解
元注解是能够用于定义注解的注解，或者说元注解是一种基本注解，包括@Retention、@Target、@Inherited、@Documented、@Repeatable 等
元注解也是Java自带的标准注解，只不过用于修饰注解，比较特殊。
@Retention
注解的保留策略， @Retention 定义了Annotation的生命周期。当 @Retention 应用到一个注解上的时候，它解释说明了这个注解的的存活时间。
它的参数：
| RetentionPolicy.SOURCE | 注解只在源码阶段保留，在编译器进行编译时它将被丢掉 |
|---|---|
| RetentionPolicy.CLASS | 注解只被保留到编译进行的时候，它并不会被加载到 JVM 中 |
| RetentionPolicy.RUNTIME | 注解可以保留到程序运行中的时候，它会被加载进 JVM 中，在程序运行中也可以获取到它们 |
如果@Retention不存在，则该Annotation默认为RetentionPolicy.CLASS
示例：
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface TestAnnotation { } 我们自定义的TestAnnotation 可以在程序运行中被获取到
@Documented
它的作用是 用于制作文档,将注解中的元素包含到 doc 中
一般不怎么用到，了解即可
@Target
@Target 指定了注解可以修饰哪些地方, 比如方法、成员变量、还是包等等
当一个注解被 @Target 注解时，这个注解就被限定了运用的场景。
常用的参数如下：
| ElementType.ANNOTATION_TYPE | 给一个注解进行注解 |
|---|---|
| ElementType.CONSTRUCTOR | 给构造方法进行注解 |
| ElementType.FIELD | 给属性进行注解 |
| ElementType.LOCAL_VARIABLE | 给局部变量进行注解 |
| ElementType.METHOD | 给方法进行注解 |
| ElementType.PACKAGE | 给包进行注解 |
| ElementType.PARAMETER | 给一个方法内的参数进行注解 |
| ElementType.TYPE | 给一个类型进行注解，比如类、接口、枚举 |
@Inherited
@Inherited 修饰一个类时，表明它的注解可以被其子类继承，缺省情况默认是不继承的。
换句话说：如果一个子类想获取到父类上的注解信息，那么必须在父类上使用的注解上面 加上@Inherit关键字
注意：
- @Inherited仅针对@Target(ElementType.TYPE)类型的annotation有效
- @Inherited 不是表明 注解可以继承，而是子类可以继承父类的注解
我们来看一个示例：
定义一个注解：
@Inherited @Target(ElementType.TYPE) public @interface MyReport { String name() default ""; int value() default 0; } 使用这个注解：
@MyReport(value=1) public class Teacher { } 则它的子类默认继承了该注解：
public class Student extends Teacher{ } idea 查看类的继承关系：
@Repeatable
使用@Repeatable这个元注解来申明注解，表示这个声明的注解是可重复的
@Repeatable 是 Java 1.8 才加进来的，所以算是一个新的特性。
比如：一个人他既会下棋又会做饭,他还会唱歌。
@Repeatable(MyReport.class) @Target(ElementType.TYPE) public @interface MyReport { String name() default ""; int value() default 0; } @MyReport(value=0) @MyReport(value=1) @MyReport(value=2) public class Man{ } 自定义注解
我们可以根据自己的需求定义注解，一般分为以下几步：
- 新建注解文件, @interface定义注解
public @interface MyReport { } - 添加参数、默认值
public @interface MyReport { String name() default ""; int value() default 0; } - 用元注解配置注解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.TYPE) public @interface MyReport { String name() default ""; int value() default 0; } 我们一般设置 @Target和@Retention就够了，其中@Retention一般设置为RUNTIME，因为我们自定义的注解通常需要在程序运行中读取。
自定义注解的读取
读到这里，相信大家已经明白了 如何定义和使用注解，我们接下来 就需要如何将注解利用起来。
我们知道读取注解， 需要用到java的反射
推荐阅读笔者之前写过关于反射的文章：https://mp.weixin.qq.com/s/_n8HTIjkw7Emcunpb4-Iwg
我们先来写一个简单的示例--反射获取注解：
通过前文的了解，先来改造一下MyAnnotation.java
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//确保程序运行中，能够读取到该注解！！！ public @interface MyAnnotation { String msg() default "no msg"; } 我们再用@MyAnnotation来修饰Person类的类名、属性、和方法
@MyAnnotation(msg = "this person class")//注解 修饰类 public class Person { private String name;//姓名 private String sex;//性别 @MyAnnotation(msg = "this person field public")//注解 修饰 public属性 public int height;//身高 @MyAnnotation(msg = "this person field private")//注解 修饰 private属性 private int weight;//体重 public void sleep(){ System.out.println(this.name+"--"+ "睡觉"); } public void eat(){ System.out.println("吃饭"); } @MyAnnotation(msg = "this person method")//注解 修饰方法 public void dance(){ System.out.println("跳舞"); } } 最后我们写一个测试类
public class TestAn { public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, NoSuchMethodException { //获取Person class 实例 Class<Person> c1 = Person.class; //反射获取 类上的注解 MyAnnotation classAnnotation = c1.getAnnotation(MyAnnotation.class); System.out.println(classAnnotation.msg()); //反射获取 private属性上的注解 Field we = c1.getDeclaredField("weight"); MyAnnotation fieldAnnotation = we.getAnnotation(MyAnnotation.class); System.out.println(fieldAnnotation.msg()); //反射获取 public属性上的注解 Field he = c1.getDeclaredField("height"); MyAnnotation field2Annotation = he.getAnnotation(MyAnnotation.class); System.out.println(field2Annotation.msg()); //反射获取 方法上的注解 Method me = c1.getMethod("dance",null); MyAnnotation methodAnnotation = me.getAnnotation(MyAnnotation.class); System.out.println(methodAnnotation.msg()); } } 结果：
this person class
this person field private
this person field public
this person method
我们通过反射读取api时，一般会先去校验这个注解存不存在:
if(c1.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)) { //存在 MyAnnotation 注解 }else { //不存在 MyAnnotation 注解 } 我们发现反射真的很强大，不仅可以读取类的属性、方法、构造器等信息，还可以读取类的注解相关信息。
那反射是如何实现工作的？
我们来看下源码:
从 c1.getAnnotation(MyAnnotation.class);通过idea点进去查看源码，把重点的给贴出来，其他的就省略了
Map<Class<? extends Annotation>, Annotation> declaredAnnotations = AnnotationParser.parseAnnotations(getRawAnnotations(), getConstantPool(), this); parseAnnotations()去分析注解，其第一个参数是 获取原始注解，第二个参数是获取常量池内容
public static Annotation annotationForMap(final Class<? extends Annotation> var0, final Map<String, Object> var1) { return (Annotation)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Annotation>() { public Annotation run() { return (Annotation)Proxy.newProxyInstance(var0.getClassLoader(), new Class[]{var0}, new AnnotationInvocationHandler(var0, var1)); } }); } Proxy._newProxyInstance_(var0.getClassLoader(), new Class[]{var0}, new AnnotationInvocationHandler(var0, var1)创建动态代理，此处var0参数是由常量池获取的数据转换而来。
我们监听此处的var0:
可以推断出注解相关的信息 是存放在常量池中的
我们来总结一下，反射调用getAnnotations(MyAnnotation.class)方法的背后主要操作：
解析注解parseAnnotations()的时候 从该注解类的常量池中取出注解相关的信息，将其转换格式后，通过newProxyInstance（注解的类加载器，注解的class实例 ，AnotationInvocationHandler实例）来创建代理对象，作为参数传进去，最后返回一个代理实例。
其中AnotationInvocationHandler类是一个典型的动态代理类, 这边先挖个坑，暂不展开，不然这篇文章是写不完了
关于动态代理类我们只需先知道: 对象的执行方法，交给代理来负责
class AnnotationInvocationHandler implements InvocationHandler, Serializable { ... private final Map<String, Object> memberValues;//存放该注解所有属性的值 private transient volatile Method[] memberMethods = null; AnnotationInvocationHandler(Class<? extends Annotation> var1, Map<String, Object> var2) { ... } public Object invoke(Object var1, Method var2, Object[] var3) { ... //调用委托类对象的方法，具体等等一些操作 } ... } 反射调用getAnnotations(MyAnnotation.class)，返回一个代理实例，我们可以通过这个实例来操作该注解
示例：注解 模拟访问权限控制
当我们引入springsecurity来做安全框架，然后只需添加@PreAuthorize("hasRole('Admin')")注解，就能实现权限的控制，简简单单地一行代码，就优雅地实现了权限控制，觉不觉得很神奇？让我们一起模拟一个出来吧
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface MyPreVer { String value() default "no role"; } public class ResourceLogin { private String name; @MyPreVer(value = "User") private void rsA() { System.out.println("资源A"); } @MyPreVer(value = "Admin") private void rsB() { System.out.println("资源B"); } } public class TestLogin { public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, InstantiationException { //模拟 用户的权限 String role = "User"; //模拟 需要的权限 final String RoleNeeded = "Admin"; //获取Class实例 Class<ResourceLogin> c1 = ResourceLogin.class; //访问资源A Method meA = c1.getDeclaredMethod("rsA",null); MyPreVer meAPre = meA.getDeclaredAnnotation(MyPreVer.class); if(meAPre.value().equals(RoleNeeded)) {//模拟拦截器 meA.setAccessible(true); meA.invoke(c1.newInstance(),null);//模拟访问资源 }else { System.out.println("骚瑞，你无权访问该资源"); } //访问资源B Method meB = c1.getDeclaredMethod("rsB",null); MyPreVer meBPre = meB.getDeclaredAnnotation(MyPreVer.class); if(meBPre.value().equals(RoleNeeded)) {//模拟拦截器 meB.setAccessible(true); meB.invoke(c1.newInstance());//模拟访问资源 }else { System.out.println("骚瑞，你无权访问该资源"); } } } 结果：
骚瑞，你无权访问该资源
资源B
尾语
注解 是一种标记、标签 来修饰代码，但它不是代码本身的一部分，即注解本身对代码逻辑没有任何影响，如何使用注解完全取决于我们开发者用Java反射来读取和使用。
我们发现反射真的很强大，不仅可以读取类的属性、方法、构造器等信息，还可以读取类的注解相关信息，以后还会经常遇到它。
注解一般用于
- 编译器可以利用注解来探测错误和检查信息，像
@override检查是否重写 - 适合工具类型的软件用的，避免繁琐的代码，生成代码配置，比如jpa自动生成sql,日志注解，权限控制
- 程序运行时的处理： 某些注解可以在程序运行的时候接受代码的读取，比如我们可以自定义注解
平时我们只知道如何使用注解，却不知道其是如何起作用的，理所当然的往往是我们所忽视的。
参考资料：
《Java核心技术 卷一》
https://blog.csdn.net/qq_20009015/article/details/106038023
https://zhuanlan.zhihu.com/p/258429599
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