java注解及在butternife中的实践和原理

1. 背景

之前去一个公司，说到了java的注解，问java的注解有几种方式，然后我提到了android中的butternife和afinal注解工具，我们知道butternife在6.1版本的时候还是InjectView，可以到7.1的时候用的却是BInd，这里面有什么区别吗。简单的说，InjectView是在运行的时间进行注解，而BInd在android安装的时候就执行了，肯定后者的执行效率更高些。

接下来说说java的注解吧。

2. 什么是注解

我们有必要对JDK 5.0新增的注解（Annotation）技术进行简单的学习，因为spring 支持@AspectJ，而@AspectJ本身就是基于JDK
5.0的注解技术。所以学习JDK 5.0的注解知识有助于我们更好地理解和掌握Spring的AOP技术。

对于Java开发人员来说，在编写代码时，除了源程序以外，我们还会使用Javadoc标签对类、方法或成员变量进行注释，以便使用Javadoc工具生成和源代码配套的Javadoc文档。这些@param、@return等Javadoc标签就是注解标签，它们为第三方工具提供了描述程序代码的注释信息。使用过Xdoclet的朋友，对此将更有感触，像Struts、hibernate都提供了Xdoclet标签，使用它们可以快速地生成对应程序代码的配置文件。

JDK5.0注解可以看成是Javadoc标签和Xdoclet标签的延伸和发展。在JDK5.0中，我们可以自定义这些标签，并通过Java语言的反射机制中获取类中标注的注解，完成特定的功能。

注解是代码的附属信息，它遵循一个基本原则：注解不能直接干扰程序代码的运行，无论增加或删除注解，代码都能够正常运行。Java语言解释器会忽略这些注解，而由第三方工具负责对注解进行处理。第三方工具可以利用代码中的注解间接控制程序代码的运行，它们通过Java反射机制读取注解的信息，并根据这些信息更改目标程序的逻辑，而这正是Spring AOP对@AspectJ提供支持所采取的方法。

注解的语法比较简单，除了@符号的使用以外，它基本上与java的固有语法一致，java内置了三种注解，定义在java.lang包中。

@Override：只能用在方法之上的，用来告诉别人这一个方法是改写父类的。

@Deprecated：建议别人不要使用旧的API的时候用的,编译的时候会用产生警告信息,可以设定在程序里的所有的元素上。

@SuppressWarnings：表示关闭一些不当的编译器警告信息。

附上java5.0版本的注解

public enum RetentionPolicy {
/**
* Annotation is only available in the source code.
*/
SOURCE,
/**
* Annotation is available in the source code and in the class file, but not
* at runtime. This is the default policy.
*/
CLASS,
/**
* Annotation is available in the source code, the class file and is
* available at runtime.
*/
RUNTIME
}

我们看Butternife的注解view的代码

@Retention(RetentionPolicy.CLASS)
@Target({ElementType.FIELD})
public @interface InjectView {
int value();
}

3. 定义注解

下面是一个定义注解的实例。

@Target(ElementType.TYPE)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Documented

@Inherited

public @interface Description {

String value();

}

现在的IDE已经为我们提供了新建的入口，注解的格式是 public+@interface+名字。

所有的注解类都隐式继承于java.lang.annotation.Annotation，注解不允许显式继承于其他的接口。

一个注解可以拥有多个成员，成员声明和接口方法声明类似，这里，我们仅定义了一个成员，成员的声明有以下几点限制：

a) 成员以无入参无抛出异常的方式声明，如boolean value(String str)、boolean value() throws Exception等方式是非法的；

b) 可以通过default为成员指定一个默认值，如String level() default "LOW_LEVEL"、int high() default 2是合法的，当然也可以不指定默认值；

c) 成员类型是受限的，合法的类型包括原始类型及其封装类、String、Class、enums、注解类型，以及上述类型的数组类型。如ForumService value()、List foo()是非法的。

d) 如果注解只有一个成员，则成员名必须取名为value()，在使用时可以忽略成员名和赋值号（=），如@Description("使用注解的实例")。注解类拥有多个成员时，如果仅对value成员进行赋值则也可不使用赋值号，如果同时对多个成员进行赋值，则必须使用赋值号，如@DeclareParents
(value = "NaiveWaiter", defaultImpl = SmartSeller.class)。

e) 注解类可以没有成员，没有成员的注解称为标识注解，解释程序以标识注解存在与否进行相应的处理；

注解定义包含四个元注解，分别为@Target,@Retention,@Documented,@Inherited。各元注解的作用如下：

1) @Target

表示该注解用于什么地方，可能的 ElemenetType 参数包括：

Ø ElemenetType.CONSTRUCTOR 构造器声明。

Ø ElemenetType.FIELD 域声明（包括 enum 实例）。

Ø ElemenetType.LOCAL_VARIABLE 局部变量声明。

Ø ElemenetType.METHOD 方法声明。

Ø ElemenetType.PACKAGE 包声明。

Ø ElemenetType.PARAMETER 参数声明。

Ø ElemenetType.TYPE 类，接口（包括注解类型）或enum声明。

2) @Retention

表示在什么级别保存该注解信息。可选的 RetentionPolicy 参数包括：

Ø RetentionPolicy.SOURCE 注解将被编译器丢弃。

Ø RetentionPolicy.CLASS 注解在class文件中可用，但会被VM丢弃。

Ø RetentionPolicy.RUNTIME VM将在运行期也保留注释，因此可以通过反射机制读取注解的信息。

举一个例子，如@Override里面的Retention设为SOURCE，编译成功了就不要这一些检查的信息，相反，@Deprecated里面的Retention设为RUNTIME，表示除了在编译时会警告我们使用了哪个被Deprecated的方法，在执行的时候也可以查出该方法是否被Deprecated。

3) @Documented

将此注解包含在 javadoc 中

4) @Inherited

允许子类继承父类中的注解

4. 使用

@Description(value="使用注解的实例")

public class TestAnnotation {

}

使用注解的语法：@<注解名>(<成员名1>=<成员值1>,<成员名1>=<成员值1>,...)

如果成员是数组类型，可以通过{}进行赋值，用过butternife的就应该知道。如：

@AnnoExample(id= 2868724, synopsis = "Enable time-travel",
engineer = "Mr. Peabody")

public class ParseAnnotation {
public static void main(String[] args) {
Class cls=null;
try {
cls = Class.forName("cn.java.Description");
Method[] method = cls.getMethods();
if(cls.isAnnotationPresent(Description.class)){
// 根据注解类型返回指定类型的注解
Description des = (Description)cls.getAnnotation(Description.class);
System.out.println("注解描述:" + des.value());

}
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}

输出结果如下：

注解描述:使用注解的实例

在JDK5.0里，Package、Class、Constructor、Method以及Field等反射对象都新增了访问注解信息的方法：<T extends Annotation>T getAnnotation(Class<T> annotationClass)，该方法支持通过泛型直接返回注解对象。