摘要：前言注解就是提供了一種元程序中的元素關(guān)聯(lián)任何信息和著任何元數(shù)據(jù)的途徑和方法。注解是一個接口，程序可以通過反射來獲取指定程序元素的對象，然后通過對象來獲取注解里面的元數(shù)據(jù)。注解是及以后版本引入的。綜上所述元數(shù)據(jù)以標(biāo)簽的形式存在于代碼中。

Annotation（注解）就是Java提供了一種元程序中的元素關(guān)聯(lián)任何信息和著任何元數(shù)據(jù)（metadata）的途徑和方法。Annotion(注解)是一個接口，程序可以通過反射來獲取指定程序元素的Annotion對象，然后通過Annotion對象來獲取注解里面的元數(shù)據(jù)。Annotation(注解)是JDK5.0及以后版本引入的。它可以用于創(chuàng)建文檔，跟蹤代碼中的依賴性，甚至執(zhí)行基本編譯時(shí)檢查。從某些方面看，annotation就像修飾符一樣被使用，并應(yīng)用于包、類 型、構(gòu)造方法、方法、成員變量、參數(shù)、本地變量的聲明中。這些信息被存儲在Annotation的“name=value”結(jié)構(gòu)對中。

　Annotation的成員在Annotation類型中以無參數(shù)的方法的形式被聲明。其方法名和返回值定義了該成員的名字和類型。在此有一個特定的默認(rèn)語法：允許聲明任何Annotation成員的默認(rèn)值：一個Annotation可以將name=value對作為沒有定義默認(rèn)值的Annotation成員的值，當(dāng)然也可以使用name=value對來覆蓋其它成員默認(rèn)值。這一點(diǎn)有些近似類的繼承特性，父類的構(gòu)造函數(shù)可以作為子類的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，但是也可以被子類覆蓋。

　　Annotation能被用來為某個程序元素（類、方法、成員變量等）關(guān)聯(lián)任何的信息。需要注意的是，這里存在著一個基本的規(guī)則：Annotation不能影響程序代碼的執(zhí)行，無論增加、刪除 Annotation，代碼都始終如一的執(zhí)行。另外，盡管一些annotation通過java的反射api方法在運(yùn)行時(shí)被訪問，而java語言解釋器在工作時(shí)忽略了這些annotation。正是由于java虛擬機(jī)忽略了Annotation，導(dǎo)致了annotation類型在代碼中是“不起作用”的； 只有通過某種配套的工具才會對annotation類型中的信息進(jìn)行訪問和處理。本文中將涵蓋標(biāo)準(zhǔn)的Annotation和meta-annotation類型，陪伴這些annotation類型的工具是java編譯器（當(dāng)然要以某種特殊的方式處理它們）。

元數(shù)據(jù)從metadata一詞譯來，就是“關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”的意思。
　　元數(shù)據(jù)的功能作用有很多，比如：你可能用過Javadoc的注釋自動生成文檔。這就是元數(shù)據(jù)功能的一種?？偟膩碚f，元數(shù)據(jù)可以用來創(chuàng)建文檔，跟蹤代碼的依賴性，執(zhí)行編譯時(shí)格式檢查，代替已有的配置文件。如果要對于元數(shù)據(jù)的作用進(jìn)行分類，目前還沒有明確的定義，不過我們可以根據(jù)它所起的作用，大致可分為三類：

編寫文檔：通過代碼里標(biāo)識的元數(shù)據(jù)生成文檔

代碼分析：通過代碼里標(biāo)識的元數(shù)據(jù)對代碼進(jìn)行分析

編譯檢查：通過代碼里標(biāo)識的元數(shù)據(jù)讓編譯器能實(shí)現(xiàn)基本的編譯檢查
　　

在Java中元數(shù)據(jù)以標(biāo)簽的形式存在于Java代碼中，元數(shù)據(jù)標(biāo)簽的存在并不影響程序代碼的編譯和執(zhí)行，它只是被用來生成其它的文件或針在運(yùn)行時(shí)知道被運(yùn)行代碼的描述信息。
綜上所述：
　　　　

元數(shù)據(jù)以標(biāo)簽的形式存在于Java代碼中。

元數(shù)據(jù)描述的信息是類型安全的，即元數(shù)據(jù)內(nèi)部的字段都是有明確類型的。

元數(shù)據(jù)需要編譯器之外的工具額外的處理用來生成其它的程序部件。

元數(shù)據(jù)可以只存在于Java源代碼級別，也可以存在于編譯之后的Class文件內(nèi)部。

根據(jù)注解參數(shù)的個數(shù)，我們可以將注解分為三類：

標(biāo)記注解:一個沒有成員定義的Annotation類型被稱為標(biāo)記注解。這種Annotation類型僅使用自身的存在與否來為我們提供信息。比如后面的系統(tǒng)注解@Override;

單值注解

完整注解　　

根據(jù)注解使用方法和用途，我們可以將Annotation分為三類：

JDK內(nèi)置系統(tǒng)注解

元注解

自定義注解

在這里就只給個例子，請務(wù)必查閱參考文章的第二篇

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface FruitColor {
    /**
     * 顏色枚舉
     * @author peida
     *
     */
    public enum Color{ BULE,RED,GREEN};
    
    /**
     * 顏色屬性
     * @return
     */
    Color fruitColor() default Color.GREEN;

}

順便再強(qiáng)調(diào)幾個重要的點(diǎn)：

注解元素必須有確定的值，要么在定義注解的默認(rèn)值中指定，要么在使用注解時(shí)指定，非基本類型的注解元素的值不可為null。因此, 使用空字符串或0作為默認(rèn)值是一種常用的做法。這個約束使得處理器很難表現(xiàn)一個元素的存在或缺失的狀態(tài)，因?yàn)槊總€注解的聲明中，所有元素都存在，并且都具有相應(yīng)的值，為了繞開這個約束，我們只能定義一些特殊的值，例如空字符串或者負(fù)數(shù)，一次表示某個元素不存在，在定義注解時(shí)，這已經(jīng)成為一個習(xí)慣用法。

Annotation類型里面的參數(shù)只能用public或默認(rèn)(default)這兩個訪問權(quán)修飾.例如,String value();這里把方法設(shè)為defaul默認(rèn)類型。

參數(shù)成員只能用基本類型byte,short,char,int,long,float,double,boolean八種基本數(shù)據(jù)類型和 String,Enum,Class,annotations等數(shù)據(jù)類型,以及這一些類型的數(shù)組.例如,String value();這里的參數(shù)成員就為String。

如果只有一個參數(shù)成員,最好把參數(shù)名稱設(shè)為"value",后加小括號.例:下面的例子FruitName注解就只有一個參數(shù)成員。

　　Java使用Annotation接口來代表程序元素前面的注解，該接口是所有Annotation類型的父接口。除此之外，Java在java.lang.reflect 包下新增了AnnotatedElement接口，該接口代表程序中可以接受注解的程序元素，該接口主要有如下幾個實(shí)現(xiàn)類：

Class：類定義

Constructor：構(gòu)造器定義

Field：累的成員變量定義

Method：類的方法定義

Package：類的包定義

java.lang.reflect 包下主要包含一些實(shí)現(xiàn)反射功能的工具類，實(shí)際上，java.lang.reflect 包所有提供的反射API擴(kuò)充了讀取運(yùn)行時(shí)Annotation信息的能力。當(dāng)一個Annotation類型被定義為運(yùn)行時(shí)的Annotation后，該注解才能是運(yùn)行時(shí)可見，當(dāng)class文件被裝載時(shí)被保存在class文件中的Annotation才會被虛擬機(jī)讀取。

AnnotatedElement 接口是所有程序元素（Class、Method和Constructor）的父接口，所以程序通過反射獲取了某個類的AnnotatedElement對象之后，程序就可以調(diào)用該對象的如下四個個方法來訪問Annotation信息：

方法1： T getAnnotation(Class annotationClass): 返回改程序元素上存在的、指定類型的注解，如果該類型注解不存在，則返回null。

方法2：Annotation[] getAnnotations():返回該程序元素上存在的所有注解。

方法3：boolean is AnnotationPresent(Class annotationClass):判斷該程序元素上是否包含指定類型的注解，存在則返回true，否則返回false.

方法4：Annotation[] getDeclaredAnnotations()：返回直接存在于此元素上的所有注釋。與此接口中的其他方法不同，該方法將忽略繼承的注釋。（如果沒有注釋直接存在于此元素上，則返回長度為零的一個數(shù)組。）該方法的調(diào)用者可以隨意修改返回的數(shù)組；這不會對其他調(diào)用者返回的數(shù)組產(chǎn)生任何影響。

下面給一個處理的例子

@Target(value = { ElementType.FIELD })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface UserAnnotation {
    public int id() default 0;
    public String name() default "";
    public int age() default 18;
    public String gender() default "M";
}

public class TestMain
{
  @UserAnnotation(age=20,gender="F",id=2014,name="zhangsan")//注解的使用
  private Object obj;
  
  public static void main(String[] args) throws Exception
  {
     Filed objField = TestMain.class.getField("obj");
     UserAnnotation ua = objField.getAnnotation(UserAnnotation.class);//得到注解,起到了標(biāo)記的作用
     
    System.out.println(ua.age()+","+ua.gender()+","+ua.id()+","+ua.name());
    //***進(jìn)一步操作的話，假設(shè)Object要指向一個User類，那么可以講注解的值給他
    TestMain tm = new TestMain();
    objFiled.set(tm,new User(ua.age(),ua.gender(),ua.id(),ua.name())); //不錯吧，將自己的信息送給obj，起到了附加信息的作用
    
    //-----------請自由遐想吧~~，下面來說說注解怎么能獲得注解自己的注解-------------
   Target t = ua.annotationType().getAnnotation(Target.class)
   ElementType[] values = t.value();
   //~~~~~~~~~~~~~~完了，再一次自由遐想吧~~~~~~~~~~~~~~
   
   Sysout.out.println("注意：是遐想，不是瞎想！！");
  }
}

前面介紹了如何使用Java內(nèi)置的注解以及如何自定義一個注解，接下去看看注解實(shí)現(xiàn)的原理，看看在Java的大體系下面是如何對注解的支持的。還是回到上面自定義注解的例子，對于注解Test，如下，如果對AnnotationTest類進(jìn)行注解，則運(yùn)行時(shí)可以通過AnnotationTest.class.getAnnotation(Test.class)獲取注解聲明的值，從上面的句子就可以看出，它是從class結(jié)構(gòu)中獲取出Test注解的，所以肯定是在某個時(shí)候注解被加入到class結(jié)構(gòu)中去了。

@Test("test")
public class AnnotationTest {
    public void test(){
    }
}

從java源碼到class字節(jié)碼是由編譯器完成的，編譯器會對java源碼進(jìn)行解析并生成class文件，而注解也是在編譯時(shí)由編譯器進(jìn)行處理，編譯器會對注解符號處理并附加到class結(jié)構(gòu)中，根據(jù)jvm規(guī)范，class文件結(jié)構(gòu)是嚴(yán)格有序的格式，唯一可以附加信息到class結(jié)構(gòu)中的方式就是保存到class結(jié)構(gòu)的attributes屬性中。我們知道對于類、字段、方法，在class結(jié)構(gòu)中都有自己特定的表結(jié)構(gòu)，而且各自都有自己的屬性，而對于注解，作用的范圍也可以不同，可以作用在類上，也可以作用在字段或方法上，這時(shí)編譯器會對應(yīng)將注解信息存放到類、字段、方法自己的屬性上。

在我們的AnnotationTest類被編譯后，在對應(yīng)的AnnotationTest.class文件中會包含一個RuntimeVisibleAnnotations屬性，由于這個注解是作用在類上，所以此屬性被添加到類的屬性集上。即Test注解的鍵值對value=test會被記錄起來。而當(dāng)JVM加載AnnotationTest.class文件字節(jié)碼時(shí)，就會將RuntimeVisibleAnnotations屬性值保存到AnnotationTest的Class對象中，于是就可以通過AnnotationTest.class.getAnnotation(Test.class)獲取到Test注解對象，進(jìn)而再通過Test注解對象獲取到Test里面的屬性值。

這里可能會有疑問，Test注解對象是什么？其實(shí)注解被編譯后的本質(zhì)就是一個繼承Annotation接口的接口，所以@Test其實(shí)就是“public interface Test extends Annotation”，當(dāng)我們通過AnnotationTest.class.getAnnotation(Test.class)調(diào)用時(shí)，JDK會通過動態(tài)代理生成一個實(shí)現(xiàn)了Test接口的對象，并把將RuntimeVisibleAnnotations屬性值設(shè)置進(jìn)此對象中，此對象即為Test注解對象，通過它的value()方法就可以獲取到注解值。

Java注解實(shí)現(xiàn)機(jī)制的整個過程如上面所示，它的實(shí)現(xiàn)需要編譯器和JVM一起配合。

注解基本概念

自定義注解入門

注解的基本原理和編程實(shí)現(xiàn)

注解機(jī)制及其原理