JAVA注解的继承性

摘要

本文从三个方面介绍java注解的“继承性”：

基于元注解@Inherited，类上注解的继承性
基于类的继承，方法/属性上注解的继承性
基于接口的继承/实现，方法/属性上注解的继承性

一、基于@Inherited

首先元注解@Inherited作为一个元注解，只能修饰其他注解类型（由@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)决定）。

所谓的基于@Inherited的继承性，指的是@Inherited修饰的其他注解修饰类时，这个类的子类是否可以继承到父类的注解；主角是@Inherited修饰的其他注解，而不是@Inherited本身。

JDK中@Inherited的说明文档很清楚的阐述了继承性：

当用户在一个程序元素类上，使用AnnotatedElement的相关注解查询方法，查询元注解Inherited修饰的其他注解类型A时，如果这个类本身并没有被注解A修饰，那么会自动查询这个类的父类是否被注解A修饰。查询过程会沿着类继承链一直向上查找，直到注解A被找到，或者到达继承链顶层（Object）。
如果元注解Inherited修饰的其他注解，修饰了除类之外的其他程序元素，那么继承性将会失效。

下面的以demo说明：

public class ClassInheritedTest {
    @Target(value = ElementType.TYPE)
    @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Inherited // 声明注解具有继承性
    @interface AInherited {
        String value() default "";
    }

    @Target(value = ElementType.TYPE)
    @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Inherited // 声明注解具有继承性
    @interface BInherited {
        String value() default "";
    }

    @Target(value = ElementType.TYPE)
    @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
    // 未声明注解具有继承性
    @interface CInherited {
        String value() default "";
    }

    @AInherited("父类的AInherited")
    @BInherited("父类的BInherited")
    @CInherited("父类的CInherited")
    class SuperClass {
    }

    @BInherited("子类的BInherited")
    class ChildClass extends SuperClass {
    }

    public static void main(String[] args) {
        Annotation[] annotations = ChildClass.class.getAnnotations();
        System.out.println(Arrays.toString(annotations));
        // output: [@annotations.InheritedTest1$AInherited(value=父类的AInherited), @annotations.InheritedTest1$BInherited(value=子类的BInherited)]
    }
}

说明：

自定义注解 @CInherited 没有被@Inherited 修饰，不具备继承性，子类ChildClass获取类上的注解时，没有该注解；
自定义注解@BInherited，具备继承性，但是子类ChildClass在类上自行指定了与父类相同类型的注解@BInherited，那么子类获取其类注解时，@BInherited为子类自己声明的；
自定义注解@AInherited，具备继承性，子类上未指定相同注解，子类获取注解时，成功获取到父类上的@AInherited注解。

二、基于类继承

属性和方法注解的继承，与类注解的继承完全不同，与元注解Inherited毫无关系，忠实于方法/属性本身的继承。

以下示例说明属性/方法注解的继承：

public class InheritedTest {

    @Target(value = {ElementType.METHOD, ElementType.FIELD})
    @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
    @interface DESC {
        String value() default "";
    }

    class SuperClass {
        @DESC("父类方法foo")
        public void foo() {}
        @DESC("父类方法bar")
        public void bar(){}
        @DESC("父类的属性")
        public String field;
    }

    class ChildClass extends SuperClass {
        @Override
        public void foo() {
            super.foo();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, NoSuchFieldException {
        Method foo = ChildClass.class.getMethod("foo");
        System.out.println(Arrays.toString(foo.getAnnotations()));
        // output: []
        // 子类ChildClass重写了父类方法foo,并且@Override注解只在源码阶段保留，所以没有任何注解

        Method bar = ChildClass.class.getMethod("bar");
        System.out.println(Arrays.toString(bar.getAnnotations()));
        // output: [@annotations.InheritedTest$DESC(value=父类方法bar)]
        // bar方法未被子类重写，从父类继承到了原本注解

        Field field = ChildClass.class.getField("field");
        System.out.println(Arrays.toString(field.getAnnotations()));
    }
    // output: [@annotations.InheritedTest$DESC(value=父类的属性)]
    // 解释同上

三、基于接口继承/实现

基于接口的继承/实现中，属性和方法注解的继承大体与类相似。jdk7以前接口的方法都需要实现，所以子类中的方法永远也无法获得父接口方法的注解，但是jdk8以后的默认方法打开了这种限制。

以下以demo说明:

public class IterInheritedTest {

    @Target(value = {ElementType.METHOD, ElementType.FIELD})
    @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
    @interface DESC {
        String value() default "";
    }

    interface SuperInterface {
        @DESC("父接口的属性")
        String field = "field";
        @DESC("父接口方法foo")
        public void foo();
        @DESC("父接口方法bar")
        default public void bar() {

        }
    }

    interface ChildInterface extends SuperInterface {
        @DESC("子接口方法foo")
        @Override
        void foo();
    }

    class ChildClass implements SuperInterface {
        @DESC("子类的属性")
        public String field = "field";
        @Override
        public void foo() {
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, NoSuchFieldException {
        Method iFoo = ChildInterface.class.getMethod("foo");
        System.out.println(Arrays.toString(iFoo.getAnnotations()));
        // output: [@annotations.IterInheritedTest$DESC(value=子接口方法foo)]

        Method iBar = ChildInterface.class.getMethod("bar");
        System.out.println(Arrays.toString(iBar.getAnnotations()));
        // output: [@annotations.IterInheritedTest$DESC(value=父接口方法bar)]

        Field iField = ChildInterface.class.getField("field");
        System.out.println(Arrays.toString(iField.getAnnotations()));
        // output: [@annotations.IterInheritedTest$DESC(value=父接口的属性)]

        Method foo = ChildClass.class.getMethod("foo");
        System.out.println(Arrays.toString(foo.getAnnotations()));
        // output: []; 被子类覆盖

        Method bar = ChildClass.class.getMethod("bar");
        System.out.println(Arrays.toString(bar.getAnnotations()));
        // output: [@annotations.IterInheritedTest$DESC(value=父接口方法bar)]

        Field field = ChildClass.class.getField("field");
        System.out.println(Arrays.toString(field.getAnnotations()));
        // output: [@annotations.IterInheritedTest$DESC(value=子类的属性)]
        // 是子类作用域下的属性`field`
    }
}

总结

@Inherited 修饰的注解，继承性只体现在对类的修饰上；
方法和属性上注解的继承，忠实于方法/属性继承本身，客观反映方法/属性上的注解。