Java注解与原理分析
作者：互联网
一、注解 icode9 基础
注解即标注与解析，在Java的 icode9 代码工程中，注解的使用几乎是无处不在，甚至多到被忽视；
无论是在JDK源码或者框架组件，都在使用注解能力完成各种识别和解析动作；在对系统功能封装时，也会依赖注解能力简化各种逻辑的重复实现；
基础接口
在Annotation的源码注释中有说明：所有的注解类型都需要继承该公共接口，本质上看注解是接口，但是代码并没有显式声明继承关系，可以直接查看字节码文件；
-- 1、声明注解
public @interface SystemLog {}
-- 2、查看指令
javap -v SystemLog.class
-- 3、打印结果
Compiled from "SystemLog.java"
public interface com.base.test.SystemLog extends java.lang.annotation.Annotation
元注解
声明注解时使用，用来定义注解的作用目标，保留 icode9 策略等；
@Documented
@Inherited
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface SystemLog { String model () default "" ; }
- Documented：是否被javadoc或类似工具记录在文档中；
- Inherited：标识注解是否可以被子类继承；
- Target：作用目标，在ElementType枚举中可以看到取值包括类、方法、属性等；
- Retention：保留策略，比如编译阶段是否丢弃，运行时保留；
此处声明一个SystemLog注解，作用范围是在方法上，并且在运行时保留，该注解通常用在服务运行时，结合AOP切面编程实现方法的日志采集；
二、注解原理
先来看一个简单的注解使用案例，再细致的分析其中原理，案例并不复杂，就是常见的标注与解析两个关键动作；
public class LogInfo {
@SystemLog(model = "日志模块")
public static void main(String[] args) {
// 生成代理文件
System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
// 反射机制
Method[] methods = LogInfo.class.getMethods();
for (Method method:methods){
SystemLog systemLog = method.getAnnotation(SystemLog.class) ;
if (systemLog != null){
// 动态代理：com.sun.proxy.$Proxy2
System.out.println(systemLog.getClass().getName());
System.out.println(systemLog.model());
}
}
}
}
这里涉及到两个核心概念： icode9 反射机制、动态代理；反射机制可以在程序运行时获取类的完整结构信息，代理模式给目标对象提供一个代理对象，由代理对象持有目标对象的引用；
案例中通过反射机制，在程序运行时进行注解的获取和解析，值得关注的是systemLog对象的类名，输出的是代理类信息；
案例执行完毕后，会在代码工程的目录下生成代理类，可以查看$Proxy2文件；
public final class $Proxy2 extends Proxy implements SystemLog {
public final String model() throws {
try {
return (String)super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
}
在对SystemLog解析的过程中，实际上是在使用注解的代理类，$Proxy2继承了Proxy类并实现了SystemLog接口，并且重写了相关方法；有关反射和代理的逻辑，在之前的内容中有详说，此处不赘述；
值得一看是代理类中invoke方法调用，具体的处理逻辑在AnnotationInvocationHandler类的invoke方法中，会对注解原生方法和自定义方法做判断，并对原生方法提供实现；
三、常用注解
1、JDK注解
在JDK中有多个注解是经常使用的，例如Override、Deprecated、SuppressWarnings等；
- Override：判断方法是否为重写方法；
- Deprecated：标记过时的API，继续使用会警告；
- FunctionalInterface：检验是否为函数式接口；
- SuppressWarnings：代码的警告会静默处理；
这里注意FunctionalInterface注解，从1.8开始引入，检验是否为函数式接口，即接口只能有一个抽象方法，否则编译报错；
2、Lombok注解
在具体的看Lombok组件之前，需要先了解一个概念：代码编译；在open-jdk的描述文档中大致分为三个核心阶段；
第一步：读取命令行上指定的所有源文件，解析为语法树，进行符号表填充；
第二步：调用注解处理器，如果处理器生成任何新的源文件或类文件，编译会重新启动；