16.1 基本Annotation

        JDK1.5开始，Java增加了对元数据的支持，也就是Annotation。Annotation必须使用工具来处理，工具负责提取Annotation里包含的元数据。

        元数据：修饰数据的数据，多个元数据包装在Annotation中修饰同一个数据。

        程序元素：类、构造器、方法、成员变量等都是程序元素。

        堆污染：把一个不带泛型的对象赋给一个带泛型的变量时，就会发生“堆污染”。在Java6及以前前，编译发生堆污染的方法，没有警告，但是调用发生堆污染的方法时，编译器就会发出警告；在Java7及以后，编译发生堆污染的方法一定会发出“堆污染”警告。

        函数式接口：接口中只有一个抽象方法的接口就是函数式接口，但可以包含多个默认方法和多个类方法。

    Java提供了5个基本的Annotation，位于java.lang包下：

        - @Override（限定重写父类方法）：用来指定方法重载，强制一个子类必须覆盖父类的方法。借助此注解，编译器会在编译时进行严格的检查，避免子类中出现重写方法的方法名错误等问题。@Override注解只能修饰方法。

        - @Deprecated（标示已过时）：用于表示某个程序元素已过时，当其他程序使用这些元素时，编译器会给出警告。

        - @SuppressWarnings（抑制编译器警告）：指示该Annotation修饰的元素取消显示指定的编译器警告，注解会从被注释的类一直作用到类里的方法和成员变量等。要在注解的括号内为value赋值，value的值为需要关闭的编译器警告。

        - @SafeVarargs（抑制堆污染警告）：此注解Java7开始存在，发生堆污染的代码使用此注解后，编译时程序不会发出任何警告。

        - @FunctionInterface（函数式接口）：此注解Java8开始存在，用来指定某个接口必须是函数式接口，通知编译器惊醒更严格的检查。@FunctionInterface只能修饰接口。

16.2 元Annotation

        JDK在java.lang.annotation包下提供了6个元Annotation，其中有5个专门修饰Annotation定义。以下为4个常用的元注解。

16.2.1 @Retention

        @Retention只能修饰Annotation定义，用于指定被修饰的Annotation可以保留多长时间。

    @Retention的value成员变量值只能是如下三个之一：

        - RetentionPolicy.CLASS：编译器把注解记录在class文件中，运行时消失。这是默认值。

        - RetentionPolicy.RUNTIME：编译器把注解记录在class文件中，运行时JVM可以获取注解信息，程序可以通过反射获取注解信息。

        - RetentionPolicy.SOURCE：注解只保留在源代码中，编译器会直接丢弃这个Annotation。

16.2.2 @Target

        @Target只能修饰一个Annotation定义，用于指定被修饰的注解能用于修饰哪些程序单元。

    @Target的value成员变量值只能是如下几种： 

        - ElementType.ANNOTATION_TYPE：指定该策略的Annotation只能修饰Annotation。

        - ElementType.CONSTRUCTOR：指定该策略的Annotation只能修饰构造器。

        - ElementType.FIELD：指定该策略的Annotation只能修饰成员变量。

        - ElementType.LOCAL_VARIABLE：指定该策略的Annotation只能修饰局部变量。

        - ElementType.METHOD：指定该策略的Annotation只能修饰方法定义。

        - ElementType.PACKAGE：指定该策略的Annotation只能修饰包定义。

        - ElementType.PARAMETER：指定该策略的Annotation可以修饰参数。

        - Elementiype.TYPE：指定该策略的Annotation可以修饰类、接口(包括注解类型)或枚举定义。

16.2.3 @Documented

        @Documented修饰的注解会被javadoc工具提取到API文档中。

16.2.4 @Inherited

        @Inherited修饰的注解具有继承性。如果一个类使用了被@Inherited修饰的注解，则其子类将自动被那个注解修饰。

16.3 自定义Annotation

16.3.1 定义Annotation

        定义新的Annotation类型使用@interface关键字，与定义一个接口的方式相似。定义Annotation是可以带有成员变量，成员变量以抽象方法来声明，方法名和返回值类型分别定义了变量名和类型可以通过default为成员变量指定默认值。设定了默认值的成员变量可以在使用时不指定值，没有设置默认值的成员变量必须在使用注解时传入值。

        完整的定义过程：public @MyTag { String name(); default "wang" }

    根据Annotation中是否包含成员变量，吧Annotation分为两类：

        - 标记Annotation：没有定义成员变量的Annotation类型被称为标记。这种Annotation仅利用自身的存在与否来提供信息。如@Override和@Test等。

        - 元数据Annotation：包含成员变量的Annotation，因为可以接受元数据，所以被称为元数据Annotation。

16.3.2 提取Annotation信息

        使用@interface定义的注解，默认继承了Annotation接口。即Java使用Annotation接口来代表程序元素前面的注解，该接口是所有注解的父接口。

        Java5在java.lang.reflect包里新增的AnnotatedElement接口，是所有程序元素（Class、Constructor、Field、Method、Package）的父接口，程序可以通过反射获取某个类的AnnotatedElement对象，程序就可以调用如下方法访问Annotation信息：

        - <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass)：返回该程序上存在的、指定类型的注解，如果此类型注解不存在则返回null。

        - <A extendsAnnotation> A getDeclaredAnnotation(Class<A> annotationClass)：Java8新增，该方法尝试获取直接修饰该程序元素、指定类型的Annotation。不存在返回null。

        - Annotation[] getAnnotations()：返回该程序元素上存在的所有注解。

        - Annotation[] getDeclaredAnnotations()：返回直接修饰该元素的所有Annotation。

        - boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass)：判断该程序元素上是否存在指定类型的注解，存在返回true，不存在返回false。

        - <A extends Annotation> A[] getAnnotationsByType(Class<A> annotationClass)：由于Java8增加了重复注解，所以需要使用此方法获取修饰该元素、指定类型的多个Annotation。

        - <A extends Annotation> A[] getDeclaredAnnotationsByType(Class<A> annotationClass)：由于Java8增加了重复注解，所以需要使用此方法获取直接修饰该元素、指定类型的多个Annotation。

        如果需要获取某个注解里的元数据，则可以将注解强制类型转换为所需的注解类型，然后通过注解对象的抽象方法来访问这些元数据。如((MyTag) e).name();

        为了让注解起作用，必须为这些注解提供一个注解处理工具方法。

16.4 Java8新增的重复注解

        Java8以前，同一个程序元素只能使用一个相同类型的Annotation；如果需要在同一个元素前使用多个相同类型的Annotation，则必须使用Annotation容器。Java8以后允许使用多个相同类型的注解。开发重复注解需要使用@Repeatable修饰。注解容器保留期应该比重复注解的保留期要长。

    定义举例：

        - @Repeatable(MyTags.class) public @interface MyTag { int age(); }

        - public @interface MyTags { MyTag[] value(); }

    使用方式：

        - 可以使用传统方式：@MyTags({@MyTag(age = 1), @MyTag(age = 2)})

        - 可以不使用容器包裹：@MyTag(age = 1)        @MyTag(age = 2)

        不使用容器包裹只是一种假象，当程序获取修饰某个程序元素的注解时，依旧能获取MyTags.class。

16.5 Java8新增的Type Annotation

        Java8为ElementType枚举新增了TYPE_PARAMETER、TYPE_USER两个枚举值，可以使用这两个枚举值为@Target赋值。使用@Target(ElementType.USE)修饰的注解被称为类型注解，类型注解可以在任何用到类型的地方出现。

    Java8以前注解只能出现在程序元素前，Java8以后注解也可以出现在任何用到类型的地方：

        - 创建对象，new @Nutnull Nemo();。

        - 类型转换，(@NotNull Nemo) nemo;。

        - 使用implement实现接口，implements @NotNull。

        - 使用throws声明抛出异常，throw @NotNull Exception;。

        目前Java8还未对类型注解提供检查框架。

16.6 编译时处理Annotation

        APT（Annotation Processing Tool）是一种注解处理工具，他对源代码文件进行检测，并找出文件所包含的Annotation信息。可以生成额外的源文件和其他文件用于存放注解信息，编译时需要使用-processor选项。        

        每个Annotation处理器都需要实现javax.annotation.processing包下的Processor接口，或者继承AbstractProcessor抽象类。