Android AOP注解Annotation详解（一）

Android 注解Annotation

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Android AOP 等在Android上应用越来越广泛，例如框架ButterKnife，Dagger2，EventBus3等等，这里我自己总结了一个学习路程。

- Java的注解Annotation
- 注解处理解析器APT(Annotation Processing Tool)
- Android上的注解
- 。。。。

一、啥是注解

从JDK5开始，Java增加了Annotation(注解)，Annotation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。通过使用Annotation，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。代码分析工具、开发工具和部署工具可以通过这些补充信息进行验证、处理或者进行部署。

Annotation提供了一种为程序元素（包、类、构造器、方法、成员变量、参数、局域变量）设置元数据的方法。Annotation不能运行，它只有成员变量，没有方法。Annotation跟public、final等修饰符的地位一样，都是程序元素的一部分，Annotation不能作为一个程序元素使用。

annotation并不直接影响代码语义，但是它能够被看作类似程序的工具或者类库，它会反过来对正在运行的程序语义有所影响。

• Annotations可以为编译器提供而外信息，以便于检测错误，抑制警告等.
• 软件工具可以通过处理Annotation信息来生成原代码，xml文件等等.
• 有一些annotation甚至可以在程序运行时被检测，使用.

总结一句话：注解是一种元数据，起到了”描述，配置”的作用。

二、自定义Annotation

2.1 定义注解

定义新的Annotation类型使用@interface关键字（在原有interface关键字前增加@符号）。定义一个新的Annotation类型与定义一个接口很像，例如：

public @interface Test{

}

2.2 使用注解

定义完该Annotation后，就可以在程序中使用该Annotation。使用Annotation，非常类似于public、final这样的修饰符，通常，会把Annotation另放一行，并且放在所有修饰符之前。例如：

@Test
public class MyClass{
....
}

三、Annotation的一些概念

3.1 定义属性

Annotation只有成员变量，没有方法。Annotation的成员变量在Annotation定义中以“无形参的方法”形式来声明，其方法名定义了该成员变量的名字，其返回值定义了该成员变量的类型。下面示例中定义了2个成员变量，这2个成员变量以方法的形式来定义：

public @interface MyTag{
 string name();
 int age();
}

一旦在Annotation里定义了成员变量后，使用该Annotation时就应该为该Annotation的成员变量指定值(如果有默认值可以不用指定) 。例如：

public class Test{
 @MyTag(age=30,name="天平")
 public void info(){

 }
}

参数成员只能用基本类型byte,short,char,int,long,float,double,boolean八种基本数据类型和 String,Enum,Class,annotations等数据类型 , 以及这一些类型的数组。

3.2 分类

根据Annotation是否包含成员变量，可以把Annotation分为如下两类：

- 标记注解Annotation：没有成员变量的Annotation被称为标记。这种Annotation仅用自身的存在与否来为我们提供信息，例如@override等。

- 元数据Annotation：包含成员变量的Annotation。因为它们可以接受更多的元数据，因此被称为元数据Annotation。

3.3 默认值

注解元素必须有确定的值，要么在定义注解的默认值中指定，要么在使用注解时指定，非基本类型的注解元素的值不可为null。因此, 使用空字符串或0作为默认值是一种常用的做法。栗子:

定义注解

public @interface MyTag {
 public int id() default -1;
 public String name() default "";//使用default可以设置默认值
 public itn age();
}

使用注解

public class Test{
 @MyTag(age=30)
 public void info(){
 //age没有指定默认值，所以这里必须要设置age
 }
}

四、元注解meta-annotation

注解的注解，不是上述的”元数据Annotation”。

元注解的作用就是负责注解其他注解，它们被用来提供对其它annotation类型作说明。JDK提供了如下4个元注解:

- @Retention
- @Target
- @Documented
- @Inherited

4.1 @Retention

保留的意思，用于指定Annotation可以保留多长时间。

@Retention包含一个名为“value”的成员变量，该value成员变量是RetentionPolicy枚举类型。使用@Retention时，必须为其value指定值。value成员变量的值只能是如下3个：

作用：表示需要在什么级别保存该注释信息，用于描述注解的生命周期（即：被描述的注解在什么范围内有效）

1. RetentionPolicy.SOURCE: Annotation只保留在源代码中，编译器编译时，直接丢弃这种Annotation。在源文件中有效。
2. RetentionPolicy.CLASS: 编译器把Annotation记录在class文件中。当运行Java程序时，JVM中不再保留该Annotation。在class中有效。
3. RetentionPolicy.RUNTIME: 编译器把Annotation记录在class文件中。当运行Java程序时，JVM会保留该Annotation，程序可以通过反射获取该Annotation的信息。在运行时有效。

例子：

定义注解

//name=value形式
//@Retention(value=RetentionPolicy.RUNTIME)
//直接指定
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyTag {
 String value();
}

使用

@MyTag("天平")
public class RMain {

}

ps: 如果Annotation里有一个名为“value“的成员变量，使用该Annotation时，可以直接使用XXX(val)形式为value成员变量赋值，无须使用name=val形式，看上面的例子。

4.2 @Target

目标，指定Annotation用于修饰哪些程序元素。@Target也包含一个名为”value“的成员变量，该value成员变量类型为ElementType[]，ElementType为枚举类型，值有如下几个：

作用: 规定Annotation所修饰的对象范围。

1. ElementType.TYPE：能修饰类、接口(包括注解类型)或枚举类型
2. ElementType.FIELD：能修饰成员变量、对象、属性(包括enum实例)
3. ElementType.METHOD：能修饰方法
4. ElementType.PARAMETER：能修饰参数
5. ElementType.CONSTRUCTOR：能修饰构造器
6. ElementType.LOCAL_VARIABLE：能修饰局部变量
7. ElementType.ANNOTATION_TYPE：能修饰注解
8. ElementType.PACKAGE：能修饰包

4.2.1 栗子1

注解定义

//FIELD 只能修饰成员变量
@Target(ElementType.FIELD)
public @interface TargetTest {
 String name() default "天平";
}

使用

public class TMain {

 @TargetTest
 String test;

}

4.2.2 栗子2

注解定义

//FIELD,METHOD 同时修饰成员变量和方法
@Target({ElementType.FIELD,ElementType.METHOD})
public @interface TargetTest {
 String name() default "sunchp";
}

使用

public class TMain {

 @TargetTest
 String test;

 @TargetTest
 public void testMethod(){

 }
}

4.3 @Documented

如果定义注解A时，使用了@Documented修饰定义，则在用javadoc命令生成API文档后，所有使用注解A修饰的程序元素，将会包含注解A的说明。Documented是一个标记注解，没有成员。栗子：

定义注解

@Documented
public @interface DTest {

}

使用注解

@DTest
public class DMain {
 //使用javadoc生成api文档之后，这个类就会包含注解DTest的说明。
}

4.4 @Inherited

继承，是一个标记注解，阐述了某个被标注的类型是被继承的。如果一个使用了@Inherited修饰的annotation类型被用于一个class，则这个annotation将会被用于该class的子类。栗子:

定义注解:

@Inherited
public @interface ITest {

}

一个父类使用注解:

@ITest
public class IMain {

}

一个子类继承父类:

public class IMainChild extends IMain {
 //这时候这个类也有IMain的注解属性
}

五、基本Annotation

JDK默认提供了如下几个基本Annotation：

- @Override
- @SuppressWarning
- @Deprecated
- @SafeVarargs

5.1 @Override

限定重写父类方法。对于子类中被@Override修饰的方法，如果存在对应的被重写的父类方法，则正确；如果不存在，则报错。@Override 只能作用于方法，不能作用于其他程序元素。

父类:

public class Father{

 public void test(){

 }

}

子类:

public class Child{

 //加上这个注解表示重写父类的方法
 @Override
 public void test(){

 }

}

5.2 @SuppressWarning

抑制编译器警告。指示被@SuppressWarning修饰的程序元素（以及该程序元素中的所有子元素，例如类以及该类中的方法…..）取消显示指定的编译器警告。例如，常见的@SuppressWarning(“unchecked”)

5.3 @Deprecated

用于表示某个程序元素（类、方法等）已过时。如果使用 被@Deprecated修饰的类或方法等，编译器显示为红色，表示这个方法已经被弃用。

例子:

public class Main{

 @Deprecated
 public void test(){

 }

 public static void main(String[] args){

 Main main = new Main();
 main.test(); //这时候编辑器就会报红色，提示过时
 }

}

5.4 @SafeVarargs

安全参数，@SafeVarargs注解只能用在参数长度可变的方法或构造方法上，且方法必须声明为static或final，否则会出现编译错误。是JDK7专门为抑制“堆污染”警告提供的。例如：

如果我传递一个List给下面的方法，编译器就会报警告

public static <T> T useVarargs(T... args) {
 return args.length > 0 ? args[0] : null;
}

当然使用@SuppressWarnings(“unchecked”)可以不显示警告，但是这样子是不好的。这时候用@SageVarargs,如果开发人员确信某个使用了可变长度参数的方法，在与泛型类一起使用时不会出现类型安全问题，就可以用这个注解进行声明。在使用了这个注解之后，编译器遇到类似的情况，就不会再给出相关的警告信息:

@SafeVarargs
public static <T> T useVarargs(T... args) {
 return args.length > 0 ? args[0] : null;
}

六、Annotation的本质

注解在编译之后，会生成一个class文件。例如4.2.1的TargetTest，使用下面的命令生成生成的class字节码

javap -verbose -c Target.class > test.txt

生成的字节码内容为:

Classfile /C:/Users/Litp/Desktop/TargetTest.class
 Last modified 2017-2-18; size 397 bytes
 MD5 checksum 99ffe85662789e888a8e913b96961233
 Compiled from "TargetTest.java"
public interface com.tpnet.annotationtest.target.TargetTest extends java.lang.annotation.Annotation
 SourceFile: "TargetTest.java"
 RuntimeVisibleAnnotations:
 0: #11(#12=[e#13.#14,e#13.#15])
 minor version: 0
 major version: 51
 flags: ACC_PUBLIC, ACC_INTERFACE, ACC_ABSTRACT, ACC_ANNOTATION
Constant pool:
 #1 = Class  #16  // com/tpnet/annotationtest/target/TargetTest
 #2 = Class  #17  // java/lang/Object
 #3 = Class  #18  // java/lang/annotation/Annotation
 #4 = Utf8  name
 #5 = Utf8  ()Ljava/lang/String;
 #6 = Utf8  AnnotationDefault
 #7 = Utf8  sunchp
 #8 = Utf8  SourceFile
 #9 = Utf8  TargetTest.java
 #10 = Utf8  RuntimeVisibleAnnotations
 #11 = Utf8  Ljava/lang/annotation/Target;
 #12 = Utf8  value
 #13 = Utf8  Ljava/lang/annotation/ElementType;
 #14 = Utf8  FIELD
 #15 = Utf8  METHOD
 #16 = Utf8  com/tpnet/annotationtest/target/TargetTest
 #17 = Utf8  java/lang/Object
 #18 = Utf8  java/lang/annotation/Annotation
{
 public abstract java.lang.String name();
 descriptor: ()Ljava/lang/String;
 flags: ACC_PUBLIC, ACC_ABSTRACT
 AnnotationDefault:
 default_value: s#7}

可以看出:

- 注解是被编译成了接口，继承java.lang.annotation.Annotation
- 注解里面的成员变量编译成了同名的构造方法，AnnotationDefault定义默认值
- 注解的注解 利用了一个RuntimeVisibleAnnotations标识。

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