前言：
注解和反射经常结合在一起使用，在很多框架的代码中都能看到他们结合使用的影子
所以要想成为一个架构师，想要编写自己的框架，一定要能熟练的使用注解和反射。
注解的概念
注解在我看来就是一个标签，用来标记所修饰的东西，而在程序中，用到这个东西时，可以通过获取他的注解，也就是标签，来进行个性化操作。可以简化初始化时的工作，而把原本初始化做的工作放到业务处理中，借助注解去做，这样极大的提高了编程的自由度和简洁性。
注解的声明
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Data {
String staticConstructor() default "";
}
这是使用lombok插件必须在实体类上添加的一个注解@Data的源代码
注解就是这样声明的，可以理解为创建了一个名为Data的标签
可以看到其上还有两个注解，这些注解被称为元注解
元注解
元注解是可以注解到注解上的注解，或者说元注解是一种基本注解，但是它能够应用到其它的注解上面。
如果难于理解的话，你可以这样理解。元注解也是一张标签，但是它是一张特殊的标签，它的作用和目的就是给其他普通的标签进行解释说明的。
元标签有 @Retention、@Documented、@Target、@Inherited、@Repeatable 5 种。
@Retention
Retention 的英文意为保留期的意思。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。
它的取值如下：
- 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弃忽视。
- 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的时候，它会被加载进入到 JVM 中，所以在程序运行时可以获取到它们。
可以这样理解Retention,它就好比是一个时间戳，加在一个注解中，表示该注解在某个时间范围内才是有效的
@Documented
顾名思义，这个元注解肯定是和文档有关。它的作用是能够将注解中的元素包含到 Javadoc 中去。
@Target
Target 是目标的意思，@Target 指定了注解运用的地方。
你可以这样理解，当一个注解被 @Target 注解时，这个注解就被限定了运用的场景。
类比到标签，原本标签是你想张贴到哪个地方就到哪个地方，但是因为 @Target 的存在，它张贴的地方就非常具体了，比如只能张贴到方法上、类上、方法参数上等等。@Target 有下面的取值
- ElementType.ANNOTATION_TYPE 可以给一个注解进行注解
- ElementType.CONSTRUCTOR 可以给构造方法进行注解
- ElementType.FIELD 可以给属性进行注解
- ElementType.LOCAL_VARIABLE 可以给局部变量进行注解
- ElementType.METHOD 可以给方法进行注解
- ElementType.PACKAGE 可以给一个包进行注解
- ElementType.PARAMETER 可以给一个方法内的参数进行注解
- ElementType.TYPE 可以给一个类型进行注解，比如类、接口、枚举
@Inherited
Inherited 是继承的意思，主要用于父类将自己的注解传递给子类。如果它的子类没有被任何注解应用的话，那么这个子类就继承了超类的注解。
@Inherited
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Test {}
@Test
public class A {}
public class B extends A {}
Test注解被Inherited注解修饰了，表示该注解可被继承，那么B也有了Test注解。
@Repeatable
Repeatable 自然是可重复的意思。@Repeatable 是 Java 1.8 才加进来的，所以算是一个新的特性。
什么样的注解会多次应用呢？通常是注解的值可以同时取多个。
举个例子，一个人他既是程序员又是产品经理,同时他还是个画家。
@interface Persons {
Person[] value();
}
@Repeatable(Persons.class)
@interface Person{
String role default "";
}
@Person(role="artist")
@Person(role="coder")
@Person(role="PM")
public class SuperMan{
}
注意上面的代码，@Repeatable 注解了 Person。而 @Repeatable 后面括号中的类相当于一个容器注解。
什么是容器注解呢？就是用来存放其它注解的地方。它本身也是一个注解。
我们再看看代码中的相关容器注解。
@interface Persons {
Person[] value();
}
按照规定，它里面必须要有一个 value 的属性，属性类型是一个被 @Repeatable 注解过的注解数组，注意它是数组。
如果不好理解的话，可以这样理解。Persons 是一张总的标签，上面贴满了 Person 这种同类型但内容不一样的标签。把 Persons 给一个 SuperMan 贴上，相当于同时给他贴了程序员、产品经理、画家的标签。
注解Person中 String role default “”，这是注解的属性，下面会讲到
注解的属性
注解的属性也叫做成员变量。注解只有成员变量，没有方法。注解的成员变量在注解的定义中以“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。
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TestAnnotation {
int id();
String msg();
}
上面代码定义了 TestAnnotation 这个注解中拥有 id 和 msg 两个属性。在使用的时候，我们应该给它们进行赋值。
赋值的方式是在注解的括号内以 value=”” 形式，多个属性之前用 ，隔开。
@TestAnnotation(id=3,msg="hello annotation")
public class Test {
}
需要注意的是，在注解中定义属性时它的类型必须是 8 种基本数据类型外加 类、接口、注解及它们的数组。
注解中属性可以有默认值，默认值需要用 default 关键值指定。比如：
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TestAnnotation {
public int id() default -1;
public String msg() default "Hi";
}
TestAnnotation 中 id 属性默认值为 -1，msg 属性默认值为 Hi。
它可以这样应用。
@TestAnnotation()
public class Test {}
因为有默认值，所以无需要再在 @TestAnnotation 后面的括号里面进行赋值了，这一步可以省略。
另外，还有一种情况。如果一个注解内仅仅只有一个名字为 value 的属性时，应用这个注解时可以直接接属性值填写到括号内。比如@Param（“id”）
public @interface Check {
String value();
}
上面代码中，Check 这个注解只有 value 这个属性。所以可以这样应用。
@Check("hi")
int a;
这和下面的效果是一样的
@Check(value="hi")
int a;
最后，还需要注意的一种情况是一个注解没有任何属性。比如
public @interface Perform {}
那么在应用这个注解的时候，括号都可以省略。
@Perform
public void testMethod(){}
Java 预置的注解
其实 Java 语言本身已经提供了几个现成的注解。
@Deprecated
这个元素是用来标记过时的元素。编译器在编译阶段遇到这个注解时会发出提醒警告，告诉开发者正在调用一个过时的元素比如过时的方法、过时的类、过时的成员变量。
public class Hero {
@Deprecated
public void say(){
System.out.println("Noting has to say!");
}
public void speak(){
System.out.println("I have a dream!");
}
}
定义了一个 Hero 类，它有两个方法 say() 和 speak() ，其中 say() 被 @Deprecated 注解。然后我们在 IDE 中分别调用它们。
可以看到，say() 方法上面被一条直线划了一条，这其实就是编译器识别后的提醒效果。
@Override
这个大家应该很熟悉了，提示子类要复写父类中被 @Override 修饰的方法
@SuppressWarnings
阻止警告的意思。之前说过调用被 @Deprecated 注解的方法后，编译器会警告提醒，而有时候开发者会忽略这种警告，他们可以在调用的地方通过 @SuppressWarnings 达到目的。
@SuppressWarnings("deprecation")
public void test1(){
Hero hero = new Hero();
hero.say();
hero.speak();
}
@SafeVarargs
参数安全类型注解。它的目的是提醒开发者不要用参数做一些不安全的操作,它的存在会阻止编译器产生 unchecked 这样的警告。它是在 Java 1.7 的版本中加入的。
@SafeVarargs // Not actually safe!
static void m(List<String>... stringLists) {
Object[] array = stringLists;
List<Integer> tmpList = Arrays.asList(42);
array[0] = tmpList; // Semantically invalid, but compiles without warnings
String s = stringLists[0].get(0); // Oh no, ClassCastException at runtime!
}
上面的代码中，编译阶段不会报错，但是运行时会抛出 ClassCastException 这个异常，所以它虽然告诉开发者要妥善处理，但是开发者自己还是搞砸了。
Java 官方文档说，未来的版本会授权编译器对这种不安全的操作产生错误警告。
@FunctionalInterface
函数式接口注解，这个是 Java 1.8 版本引入的新特性。函数式编程很火，所以 Java 8 也及时添加了这个特性。
函数式接口 (Functional Interface) 就是一个具有一个方法的普通接口。
比如
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
/**
* When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used
* to create a thread, starting the thread causes the object's
* <code>run</code> method to be called in that separately executing
* thread.
* <p>
* The general contract of the method <code>run</code> is that it may
* take any action whatsoever.
*
* @see java.lang.Thread#run()
*/
public abstract void run();
}
我们进行线程开发中常用的 Runnable 就是一个典型的函数式接口，上面源码可以看到它就被 @FunctionalInterface 注解。
可能有人会疑惑，函数式接口标记有什么用，这个原因是函数式接口可以很容易转换为 Lambda 表达式。
前面都是注解的知识，那么注解该怎么用呢，答案是结合反射
注解的提取
我通过用标签来比作注解，前面的内容是讲怎么写注解，然后贴到哪个地方去，而现在我们要做的工作就是检阅这些标签内容。 形象的比喻就是你把这些注解标签在合适的时候撕下来，然后检阅上面的内容信息。
要想正确检阅注解，离不开一个手段，那就是反射。
注解与反射。
注解通过反射获取。首先可以通过 Class 对象的 isAnnotationPresent() 方法判断它是否应用了某个注解
public boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass) {}
然后通过 getAnnotation() 方法来获取 Annotation 对象。
public <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass) {}
或者是 getAnnotations() 方法。
public Annotation[] getAnnotations() {}
前一种方法返回指定类型的注解，后一种方法返回注解到这个元素上的所有注解。
如果获取到的 Annotation 如果不为 null，则就可以调用它们的属性方法了。比如
@TestAnnotation()
public class Test {
public static void main(String[] args) {
boolean hasAnnotation = Test.class.isAnnotationPresent(TestAnnotation.class);
if ( hasAnnotation ) {
TestAnnotation testAnnotation = Test.class.getAnnotation(TestAnnotation.class);
System.out.println("id:"+testAnnotation.id());
System.out.println("msg:"+testAnnotation.msg());
}
}
}
程序的运行结果是：
id:-1
msg:
这个正是 TestAnnotation 中 id 和 msg 的默认值。
注解的使用场景
自己写了一个例子，实现功能如下：
一个类的某些字段上被注解标识，在读取该属性时，将注解中的默认值赋给这些属性，没有标记的属性不赋值
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.FIELD)
@Documented
@Inherited
public @interface MyAnno {
String value() default "有注解";
}
定义一个类
@Data
@ToString
public class Person {
@MyAnno
private String stra;
private String strb;
private String strc;
public Person(String str1,String str2,String str3){
super();
this.stra = str1;
this.strb = str2;
this.strc = str3;
}
}
这里给str1加了注解
利用反射解析并赋值
public class MyTest {
public static void main(String[] args) {
//初始化全都赋值无注解
Person person = new Person("无注解","无注解","无注解");
//解析注解
doAnnoTest(person);
System.out.println(person.toString());
}
private static void doAnnoTest(Object obj) {
Class clazz = obj.getClass();
Field[] declareFields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field:declareFields) {
//检查该类是否使用了某个注解
if(clazz.isAnnotationPresent(MyAnno.class)){
MyAnno anno = field.getAnnotation(MyAnno.class);
if(anno!=null){
String fieldName = field.getName();
try {
Method setMethod = clazz.getDeclaredMethod("set" + fieldName.substring(0, 1).toUpperCase() + fieldName.substring(1),String.class);
//获取注解的属性
String annoValue = anno.value();
//将注解的属性值赋给对应的属性
setMethod.invoke(obj,annoValue);
}catch (NoSuchMethodException e){
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
}
运行结果：
Person(stra=有注解, strb=无注解, strc=无注解)
总结
当开发者使用了Annotation 修饰了类、方法、Field 等成员之后，这些 Annotation 不会自己生效，必须由开发者提供相应的代码来提取并处理 Annotation 信息。这些处理提取和处理 Annotation 的代码统称为 APT（Annotation Processing Tool)。
那么，注解有什么用？给谁用？答案就是 给 编译器或者 APT 用的。
注意：注解的提取需要借助于 Java 的反射技术，反射比较慢，所以注解使用时也需要谨慎计较时间成本。
