全面剖析Java中的注解（Annotation）

1. 什么是注解

注解（Annotation），是Java 5之后引入的一个重要特性。它是Java语言旨在简化Java开发的一种方式，是代码级别的说明标记，用于描述类、方法、变量等元素的信息。

注解本身并没有实际的执行逻辑，它只是代码的一种附加说明、标记或元数据，提供了一种结构化的方式来描述程序和配置信息。注解可以通过反射机制获取，从而完成代码分析、动态代理、单元测试等功能。

常见的注解有：@Override、@Deprecated、@SuppressWarnings等。

2. 注解的使用

注解用于描述程序和配置信息，可以应用于Java源代码中的多个元素。

2.1 声明注解

public @interface MyAnnotation {
    String name() default "defaultName";
    int age() default 0;
}

注解是使用 @interface 关键字定义的。

2.2 应用注解

2.2.1 类注解的使用

@MyAnnotation(name="Tom",age=20)
public class MyClass {
    ...
}

在类上应用注解 MyAnnotation，并指定 name 和 age 的值。

2.2.2 方法注解的使用

public class MyClass {

    @MyAnnotation(name="Tom",age=20)
    public void myMethod() {
        ...
    }
}

在方法上应用注解 MyAnnotation，并指定 name 和 age 的值。

3. 注解的元素

注解可以有多个元素，每个元素就是一个变量，类似于接口中的方法，可以带默认值。元素的声明方式类似于方法声明：

public @interface MyAnnotation {
    String name();
    int age();
}

3.1 元素带默认值

public @interface MyAnnotation {
    String name() default "defaultName";
    int age() default 0;
}

元素 name 和 age 带有默认值 "defaultName" 和 0。

3.2 元素带数组类型

public @interface MyAnnotation {
    String[] tags() default {};
}

元素 tags 是一个字符串数组类型，带有默认值 {}。

3.3 元素带枚举类型

public enum Gender {
    MALE,FEMALE,OTHER;
}

public @interface MyAnnotation {
    Gender gender() default Gender.OTHER;
}

元素 gender 是一个枚举类型 Gender，带有默认值 Gender.OTHER。

4. 注解的生命周期

注解的生命周期是指注解存在的期限。Java中的注解有三种生命周期：源码级别（@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)）、类文件级别（@Retention(RetentionPolicy.CLASS)）、运行时级别（@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)）。

4.1 源码级别

@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface MyAnnotation {
    String name() default "defaultName";
    int age() default 0;
}

在源码级别上声明的注解只存在于源代码中，在编译时会被丢弃。

4.2 类文件级别

@Retention(RetentionPolicy.CLASS)
public @interface MyAnnotation {
    String name() default "defaultName";
    int age() default 0;
}

在类文件级别上声明的注解存在于编译后的字节码中，但在运行时不会被JVM加载。

4.3 运行时级别

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {
    String name() default "defaultName";
    int age() default 0;
}

在运行时级别上声明的注解存在于编译后的字节码中，且在运行时也会被JVM加载，并提供相应的反射方法调用。

5. 示例

5.1 spring中的注解

Spring框架中广泛使用注解来描述Bean之间的依赖关系和声明Bean的行为。例如：@Autowired、@Component、@Configuration、@Bean等。

@Configuration
public class MyConfig {

    @Bean
    public MyService myService() {
        return new MyServiceImpl();
    }
}

@Component
public class MyController {

    @Autowired
    private MyService myService;

    ...
}

使用 @Configuration 注解声明一个配置类，并使用 @Bean 注解声明一个Bean，在 MyController 类中使用 @Autowired 注解自动注入 MyService 实例。

5.2 lombok中的注解

Lombok是一个Java库，它通过注解的方式在编译期自动生成Java类的getter、setter、toString、equals等方法，以简化Java开发，提高开发效率。

@Data
public class User {
    private Long id;
    private String name;
    private Integer age;
}

@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class MyException extends RuntimeException {
    private String code;
    private String message;
}

使用 @Data 注解自动生成getter、setter、toString等方法，在 MyException 中使用 @NoArgsConstructor 和 @AllArgsConstructor 注解自动生成无参构造方法和全参构造方法。