注解（annotation）是 Java 5 引入的，用来为类、方法、字段、参数等 Java 结构提供额外信息的机制
- 举个例子
package java.lang;
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}
- @Override注解本身被另外两个元注解（即作用在注解上的注解）所标注
- @Target用来限定目标注解所能标注的 Java 结构，这里@Override便只能被用来标注方法
- @Retention则用来限定当前注解生命周期。注解共有三种不同的生命周期
- SOURCE：只出现在源代码中
- CLASS：只出现在源代码和字节码中
- RUNTIME：出现在源代码、字节码和运行过程中
注解处理器
Java 的注解机制允许开发人员自定义注解。这些自定义注解同样可以为 Java 编译器添加编译规则。不过，这种功能需要由开发人员提供，并且以插件的形式接入 Java 编译器中，这些插件我们称之为注解处理器（annotation processor）
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注解处理器的原理
java编译器工作流程
- 将源文件解析为抽象语法树
- 调用已注册的注解处理器
- 生成字节码
- 如果在第 2 步调用注解处理器过程中生成了新的源文件，那么编译器将重复第 1、2 步，解析并且处理新生成的源文件。每次重复我们称之为一轮（Round）
- 第一轮解析、处理的是输入至编译器中的已有源文件
- 如果注解处理器生成了新的源文件，则开始第二轮、第三轮，解析并且处理这些新生成的源文件
- 当注解处理器不再生成新的源文件，编译进入最后一轮，并最终进入生成字节码的第 3 步
自定义
package foo;
import java.lang.annotation.*;
@Target({ ElementType.TYPE, ElementType.FIELD })
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface CheckGetter {
}
- 一个处理@CheckGetter注解的处理器。它将遍历被标注的类中的实例字段，并检查有没有相应的getter方法
public interface Processor {
void init(ProcessingEnvironment processingEnv);
Set<String> getSupportedAnnotationTypes();
SourceVersion getSupportedSourceVersion();
boolean process(Set<? extends TypeElement> annotations, RoundEnvironment roundEnv);
...
}
- 所有的注解处理器类都需要实现接口Processor。该接口主要有四个重要方法。其中，init方法用来存放注解处理器的初始化代码。
- Java 编译器中，注解处理器的实例是通过反射 API 生成的。也正是因为使用反射 API，每个注解处理器类都需要定义一个无参数构造器
- getSupportedAnnotationTypes方法将返回注解处理器所支持的注解类型，这些注解类型只需用字符串形式表示
- getSupportedSourceVersion方法将返回该处理器所支持的 Java 版本，通常，这个版本需要与你的 Java 编译器版本保持一致；而process方法则是最为关键的注解处理方法
- 注解处理器实现
package bar;
import java.util.Set;
import javax.annotation.processing.*;
import javax.lang.model.SourceVersion;
import javax.lang.model.element.*;
import javax.lang.model.util.ElementFilter;
import javax.tools.Diagnostic.Kind;
import foo.CheckGetter;
@SupportedAnnotationTypes("foo.CheckGetter")
@SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_10)
public class CheckGetterProcessor extends AbstractProcessor {
@Override
public boolean process(Set<? extends TypeElement> annotations, RoundEnvironment roundEnv) {
// TODO: annotated ElementKind.FIELD
for (TypeElement annotatedClass : ElementFilter.typesIn(roundEnv.getElementsAnnotatedWith(CheckGetter.class))) {
for (VariableElement field : ElementFilter.fieldsIn(annotatedClass.getEnclosedElements())) {
if (!containsGetter(annotatedClass, field.getSimpleName().toString())) {
processingEnv.getMessager().printMessage(Kind.ERROR,
String.format("getter not found for '%s.%s'.", annotatedClass.getSimpleName(), field.getSimpleName()));
}
}
}
return true;
}
private static boolean containsGetter(TypeElement typeElement, String name) {
String getter = "get" + name.substring(0, 1).toUpperCase() + name.substring(1).toLowerCase();
for (ExecutableElement executableElement : ElementFilter.methodsIn(typeElement.getEnclosedElements())) {
if (!executableElement.getModifiers().contains(Modifier.STATIC)
&& executableElement.getSimpleName().toString().equals(getter)
&& executableElement.getParameters().isEmpty()) {
return true;
}
}
return false;
}
}
- 在将该注解处理器编译成 class 文件后，我们便可以将其注册为 Java 编译器的插件，并用来处理其他源代码
- 第一种是直接使用 javac 命令的-processor参数
$ javac -cp /CLASSPATH/TO/CheckGetterProcessor -processor bar.CheckGetterProcessor Foo.java error: Class 'Foo' is annotated as @CheckGetter, but field 'a' is without getter 1 error- 第二种则是将注解处理器编译生成的 class 文件压缩入 jar 包中，并在 jar 包的配置文件中记录该注解处理器的包名及类名，即bar.CheckGetterProcessor
（具体路径及配置文件名为`META- INF/services/javax.annotation.processing.Processor`）- 当启动 Java 编译器时，它会寻找 classpath 路径上的 jar 包是否包含上述配置文件，并自动注册其中记录的注解处理器
$ javac -cp /PATH/TO/CheckGetterProcessor.jar Foo.java error: Class 'Foo' is annotated as @CheckGetter, but field 'a' is without getter 1 error- 还可以在 IDE 中配置注解处理器
利用注解处理器生成源代码
- 注解处理器可以用来修改已有源代码或者生成源代码
- 注解处理器并不能真正地修改已有源代码。这里指的是修改由 Java 源代码生成的抽象语法树，在其中修改已有树节点或者插入新的树节点，从而使生成的字节码发生变化。
- 可以参考[Project Lombok]，用注解处理器来生成源代码则比较常用
