Java 进阶巩固：什么是注解以及运行时注解的使用

这篇文章 2016年12月13日星期二 就写完了，当时想着等写完另外一篇关于自定义注解的一起发。结果没想到这一等就是半年多 - -。

有时候的确是这样啊，总想着等条件更好了再干，等准备完全了再开始，结果好多想法、好多事情都不了了之。

读完本文你将了解：

什么是注解

注解是一种元数据（描述数据的数据）

描述作用，不会直接生效，需要在编译前/运行时获取注解信息

代码检查

注解简单的说就是以 @ 开头的一个字符串，在 Android Studio 默认是黄色高亮，比如下面的 @Override:

这里的 @Override 没有值，只是一个修饰作用，告诉编译器这个方法要覆盖父类的方法，编译器会去检查父类有没有这个方法。

我们在使用注解时可以传入更详细的内容，使用 “key1=value1, key2=value2”的格式传入，比如：

@Author(name = "shixinzhang", date = "2016.12.13")
public class AnnotationTestActivity extends BaseActivity {...}

@Author 注解内部有两个字符串，分别为 name, date：

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface Author {
    String name();
    String date();
}

当注解的属性只有一个时，可以命名为 value，这样在使用时可以使用快捷方式 – 直接传入值，而不是声明属性名，比如下面的 @ContentView，只有一个名称为 value() 的属性：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface ContentView {
    //属性叫 value ，在使用时可以直接传参数即可，不必显式的指明键值对，是一种快捷方法
    int value();
}

使用时直接传参数，不必指明属性名：


@Author(name = "shixinzhang", date = "2016.12.13")
@ContentView(R.layout.activity_annotation)
public class AnnotationTestActivity extends BaseActivity {...}

Java 内置的注解

上面的两个自定义注解用到了 @Retention, @Target，它们其实是 Java 内置的注解，方便我们使用。

Java 内置的注解主要有 9 个，分为位于 java.lang or java.lang.annotation 包下。

5 个用于通知编译器信息的注解：

@Override ：空注解，用于标记那些覆盖父类方法的方法，如果父类没有这个方法，或者复写的方法访问权限比父类的权限小，编译器就会报错
@Deprecated : 空注解，用于标记那些不应该被使用的代码，如果使用了过时的代码，编译器会发出警告
@SafeVarargs : 空注解，（varargs 可变参数）用于标记构造函数或者方法，通知编译器，这里的可变参数相关的操作保证安全
@FunctionInterface : Java SE 8 出现的，用于通知编译器，这个类型是 function 接口
@SuppressWarning：抑制错误，可以用于标记整个类、某个方法、某个属性或者某个参数，用于告诉编译器这个代码是安全的，不必警告
- 强烈建议最小范围使用这个注解，一旦你在一个比较大的范围抑制错误，可能会把真正的问题掩盖了

@SuppressWarning 支持的参数如下及使用方式见这篇 @SuppressWarning 使用及支持的参数.

4 个用于修饰注解的注解：

修饰其他注解的注解称为“元注解”。

@Documented：让注解信息出现在 document 中
@Retention ：指出注解如何存储，支持以下三种参数
- RetentionPolicy.SOURCE : 注解只保留在源码中，编译时会忽略
- RetentionPolicy.CLASS : 更高一级，编译时被编译器保留，但是运行时会被 JVM 忽略
- RetentionPolicy.RUNTIME : 最高级，运行时会被保留，可以被运行时访问
@Target ：指出注解作用于（修饰）什么对象，支持以下几种参数
- ElementType.TYPE : 作用于任何类、接口、枚举
- ElementType.FIELD : 作用于一个域或者属性
- ElementType.METHOD : 作用于一个方法
- ElementType.PARAMTER : 作用于参数
- ElementType.CONSTRUCTOR : 作用于构造函数
- ElementType.LOCAL_VARIABLE : 作用于本地变量
- ElementType. ANNOTATION_TYPE : 作用于注解
- ElementType.PACKAGE : 作用于包
@Inherited ：当前注解是否可以继承

自定义一个注解

创建注解时，需要声明的类型为 @interface，看起来和接口有一些相似哈，其中的 @ 标明这是一个注解类型（ “at ~ annotation type”）:

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface ContentView {
    //属性叫 value ，在使用时可以直接传参数即可，不必显式的指明键值对，是一种快捷方法
    int value();
}

注解除了名字和接口有些相似，内容也很相似，都是声明一个方法，规定返回值，不同的是这里的方法其实是个属性，返回值规定了属性的类型（至于为什么要声明成方法而不是属性，可能是为了后续直接使用这个方法获取值比较直观吧）。

注意：如果你的注解中创建了多个属性，但是使用时只需要使用某几个，这时编译器会提示你有没有指明的属性。

我们可以使用 default … 为注解的某个属性指定默认值，这样即使不指定某个属性，编译器也不会报错。这通常可以节约很多时间，比如这样：

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface Author {
    String name() default "shixinzhang";
    String date();
}

当我们使用 @Author 时没有指定 name = XXX，则会默认为 “shixinzhang”。

注解的作用

注解可以用来修饰类、方法、参数等等，具体的使用场景有以下三种：

编译前提示信息：注解可以被编译器用来发现错误，或者清除不必要的警告；
编译时生成代码：一些处理器可以在编译时根据注解信息生成代码，比如 Java 代码，xml 代码等；
运行时处理：我们可以在运行时根据注解，通过反射获取具体信息，然后做一些操作。

注解的用法

自定义注解：规定处理对象类型，保存阶段，以及包含的值
使用注解修饰我们想要的处理的类、方法或者属性
读取注解，使用注解处理器处理

注解处理器分为两种：

运行时处理器
编译时处理器

先介绍简单的一种：运行时注解处理器。

运行时注解

运行时注解需要使用 注解 + 反射 ，非常简单。

我们先自定义一个 ContentView 注解，表示当前布局对应的 layout 文件：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface ContentView {
    //属性叫 value ，在使用时可以直接传参数即可，不必显式的指明键值对，是一种快捷方法
    int value() ;
}

然后用它修饰一个 Activity：

@ContentView(R.layout.activity_annotation)
public class AnnotationTestActivity extends BaseActivity {
        @Override
    protected void onCreate(@Nullable final Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);  //调用父类的 onCreate
        setContentView(R.layout.activity_annotation);
    }
}

在 BaseActivity 中反射获取当前类使用的注解，拿到注解的值，就可以直接设置布局了：

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        annotationProcess();
    }

    //读取注解，进行处理
    private void annotationProcess() {
        Class c = this.getClass();
        //遍历所有子类
        for (; c != Context.class; c = c.getSuperclass()) {
            //找到使用 ContentView 注解的类
            ContentView annotation = (ContentView) c.getAnnotation(ContentView.class);
            if (annotation != null) {
                try {   //有可能出错的地方都要 try-catch
                    //获取 注解中的属性值，为 Activity 设置布局
                    this.setContentView(annotation.value());
                } catch (RuntimeException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return;
            }

        }
    }

这样就简单实现了运行时根据注解动态设置布局的功能。

总结

黑科技、低性能

使用注解往往可以实现用非常少的代码作出匪夷所思的事情，比如 ButterKnife。

但被人诟病的是，运行时注解需要使用大量 Java 反射而引起较为严重的性能问题。

在使用运行时注解时需要小心，在调用方法时注意对异常的捕获，避免调用失败。

下一篇文章我们了解更为高性能的注解：使用编译时注解简单实现类似 ButterKnife 的效果。

Thanks

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/annotations/index.html

http://tutorials.jenkov.com/java/annotations.html

http://www.cnblogs.com/peida/archive/2013/04/24/3036689.html

http://blog.csdn.net/duo2005duo/article/details/50505884

http://lrd.ele.me/2016/07/17/%20Android%E7%BC%96%E8%AF%91%E6%97%B6%E6%B3%A8%E8%A7%A3%E6%A1%86%E6%9E%B6%E7%B3%BB%E5%88%971-%E4%BB%80%E4%B9%88%E6%98%AF%E7%BC%96%E8%AF%91%E6%97%B6%E6%B3%A8%E8%A7%A3/