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Java是怎么工作的

這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)Java是怎么工作的,小編覺得挺實用的,因此分享給大家做個參考,希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

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1. 注解是什么?

用一個詞來可以解釋:注解即是元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。所以注解是代碼的元數(shù)據(jù)。舉個例子,查看下面的代碼。

@Override
public String toString() {
return "This is String Representation of current object.";
}

我在以上代碼中重寫 toString() 方法時使用了 @Override 注解。即使我不使用 @Override,代碼仍然能夠正常工作,沒有任何問題。那么,這個注解的優(yōu)點是什么?又代表了什么?@Override 告訴編譯器,此方法是一個重寫的方法(有關(guān)該方法的元數(shù)據(jù)),如果父類中不存在此類方法,則引發(fā)編譯器錯誤(超類中沒有被覆蓋其的方法)?,F(xiàn)在,如果我犯了一個排版錯誤,并使用方法名為 toStrring() {double r} 如果我沒有使用 @Override,我的代碼會成功地編譯和執(zhí)行,但是結(jié)果將會與預(yù)期不同。現(xiàn)在,我們理解了注解是什么,閱讀正式的定義是很有用處的。

注解是一種特殊的 Java 構(gòu)造,用于修飾類、方法、字段、參數(shù)、變量、構(gòu)造函數(shù)或包。這是 JSR-175 選擇的提供元數(shù)據(jù)的工具。

2. 為什么引入注解?

在注解出現(xiàn)之前(甚至之后),XML 被廣泛地用于元數(shù)據(jù),但是,一部分特定的應(yīng)用程序開發(fā)人員和架構(gòu)師認為 XML 維護變得麻煩了。他們希望能夠通過某種方式與代碼緊密耦合,來代替 XML,因為 XML 與代碼非常松散地耦合(在某些情況下,幾乎是獨立的)。如果你在谷歌上搜索 “XML vs annotations”,你會發(fā)現(xiàn)很多有趣的爭論。有趣的一點是,XML配置是為了將配置從代碼中分離出來而引入的。最后兩種說法可能會在你的腦海中產(chǎn)生一些疑問,即這兩種說法都在創(chuàng)造一個循環(huán),但兩者各有優(yōu)缺點。讓我們試著用一個例子來理解。

假設(shè)您希望設(shè)置一些應(yīng)用程序范圍的常量/參數(shù)。在這個場景中,XML將是一個更好的選擇,因為這與任何特定的代碼段無關(guān)。如果您希望將某些方法公開為服務(wù),那么注解將是一個更好的選擇,因為它需要與該方法緊密耦合,并且該方法的開發(fā)人員必須知道這一點。

另一個重要因素是注解定義了在代碼中定義元數(shù)據(jù)的標準方法。在注解之前,人們還使用自己的方法來定義元數(shù)據(jù)。一些例子是使用標記接口、注解、臨時關(guān)鍵字等。每個開發(fā)人員都需要根據(jù)自己的方式來決定元數(shù)據(jù),但是注解是標準化的東西。

如今,大多數(shù)框架都將XML和注解結(jié)合起來,充分利用兩者的優(yōu)點。

3.注解如何工作以及如何編寫自定義注解

在開始解釋之前,我建議您下載這個注釋(AnnotationsSample.zip) 的示例代碼,并在您常用的 IDE 中保持打開,因為它將幫助您更好地理解下面的解釋。

編寫注解非常簡單。您可以將注解定義與接口定義進行比較。讓我們看兩個例子 — 一個是標準 @Override 第二個注解是自定義注解。@Todo:

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}

似乎有些可疑之處 @Override 它沒有做任何事情 — 它只是檢查是否在父類中定義了一個方法。別驚訝,我不是在開玩笑。重寫注解的定義只有那么多代碼。這是需要理解的最重要的部分,我重申一遍:**注解只是元數(shù)據(jù),不包含任何業(yè)務(wù)邏輯。**很難理解但卻是真的。如果注解不包含邏輯,那么一定有人在做一些事情,并且有人是這個注解元數(shù)據(jù)的消費者。注解只提供有關(guān)定義的屬性(類/方法/包/字段)的信息。消費者是一段代碼,它讀取這些信息,然后執(zhí)行必要的邏輯。

當我們談?wù)摌藴首⒔鈺r,比如 @Override , JVM 是使用者,它是在字節(jié)碼級別工作的。這是應(yīng)用程序開發(fā)人員無法控制、也不能用于自定義注解的東西。因此,我們需要為我們自己的注解寫一些消費實例。

讓我們逐一理解用于編寫注解的關(guān)鍵術(shù)語。在上面的例子中,您將看到注解如何被應(yīng)用。

J2SE 5.0 在 java.lang.annotation 包中提供了四個注解,它們僅在編寫注解時使用:


> @Documented – 是否將注解放在 Javadocs 中 > > @Retention – 注解什么時候被保留 > > @Target? – 注解可以使用的地方 > > @Inherited – 子類是否可以繼承注解。


@Documented- 一個簡單的標記注解,它標識了是否將注解添加到 Javadoc 中。

@Retention- 定義應(yīng)保留注解的時間。

RetentionPolicy.SOURCE在編譯期間丟棄。這些注解在編譯完成后沒有任何意義,因此它們不會被寫入字節(jié)碼。例子:@Override, @SuppressWarnings

RetentionPolicy.CLASS 在類加載期間丟棄。應(yīng)用在進行字節(jié)碼級別的編譯期間。有些令人驚訝的是,這是默認的。

RetentionPolicy.RUNTIME 不會丟棄。該注解可以在運行時進行反射。這是我們通常用于自定義注解的內(nèi)容。

@Target- 注解可以使用的地方。如果不指定這一屬性,注解可以應(yīng)用在任何地方。以下是該注解的有效值。這里的一個要點,它只有包含的形式,這意味著如果您想要對7個屬性進行注解,并且只想排除一個屬性,這時需要在定義目標時包含所有7個屬性。


> ElementType.TYPE (類,接口,枚舉) > > ElementType.FIELD (實例變量) > > ElementType.METHOD > > ElementType.PARAMETER > > ElementType.CONSTRUCTOR > > ElementType.LOCAL_VARIABLE > > ElementType.ANNOTATION_TYPE (用于其他注解) > > ElementType.PACKAGE (記住 package-info.java)


@Inherited- 控制注解是否應(yīng)該影響子類。

現(xiàn)在,注解定義中包含了什么?注解只支持基本類型、字符串和枚舉。注解的所有屬性都定義為方法,并且還可以提供默認值。

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Todo {
public enum Priority {LOW, MEDIUM, HIGH}
public enum Status {STARTED, NOT_STARTED}
String author() default "Yash";
Priority priority() default Priority.LOW;
Status status() default Status.NOT_STARTED;
}

以下是如何使用上述注解的示例:

@Todo(priority = Todo.Priority.MEDIUM, author = "Yashwant", status = Todo.Status.STARTED)
public void incompleteMethod1() {
//Some business logic is written
//But it’s not complete yet
}

如果注解中只有一個屬性,則應(yīng)該將其命名為 “value”,并且可以在使用時不使用屬性名稱。

@interface Author{
String value();
}
@Author("Yashwant")
public void someMethod() {
}

目前為止一切順利。我們已經(jīng)定義了自定義注解,并將其應(yīng)用于一些業(yè)務(wù)邏輯方法。現(xiàn)在,是時候?qū)懸粋€消費的實例了。為了完成這個目標,我們需要使用到反射。如果您熟悉反射代碼,那么您就知道反射提供了類、方法和字段對象。所有這些對象都有一個 getAnnotation() 方法,該方法返回注解對象。我們需要將此對象轉(zhuǎn)換為自定義注解(在使用 instanceOf() 檢查之后),然后,我們可以調(diào)用自定義注解中定義的方法。讓我們看一下示例代碼,它使用了上面的注解:

Class businessLogicClass = BusinessLogic.class;
for(Method method : businessLogicClass.getMethods()) {
Todo todoAnnotation = (Todo)method.getAnnotation(Todo.class);
if(todoAnnotation != null) {
System.out.println(" Method Name : " + method.getName());
System.out.println(" Author : " + todoAnnotation.author());
System.out.println(" Priority : " + todoAnnotation.priority());
System.out.println(" Status : " + todoAnnotation.status());
}
}

4. 注解用例

注解非常的強大,Spring 和 Hibernate 等框架非常廣泛地使用注解進行日志記錄和驗證。注解可以在使用標記接口的地方使用。標記接口用于整個類,但您可以定義可以用于單個方法的注解,例如,某個方法是否公開為服務(wù)方法。

在 servlet 3.0 規(guī)范中,引入了許多注解,特別是與 servlet 安全有關(guān)的注解。我們先來看看幾個:

HandlesTypes- 此注解用于聲明傳遞給 ServletContainerInitializer 的應(yīng)用程序類數(shù)組。

HttpConstraint- 此注解表示應(yīng)用于所有具有HTTP協(xié)議方法類型的請求的安全約束,在 ServletSecurity 上沒有相應(yīng)的 HttpMethodConstraint 注解時。

HttpMethodConstraint- 特定的安全約束可以應(yīng)用于不同類型的請求,在 ServletSecurity 上注解。

MultipartConfig- 此注解用于指示聲明它的 servlet 將使用 multiPart/form-Data MIME 類型發(fā)出請求。

ServletSecurity- 在 servlet 實現(xiàn)類上聲明此注解,對HTTP協(xié)議請求執(zhí)行安全約束。

WebFilter- 用于聲明 servlet 過濾器的注解。

WebInitParam- 用于在 servlet 或過濾器上聲明初始化參數(shù)的注解,在 WebFilterWebServlet 上注解。

WebListener- 用于在給定的Web應(yīng)用程序上下文中聲明各種類型事件的偵聽器的注解。

WebServlet- 此注解用于聲明 servlet 的配置。

5. 應(yīng)用程序開發(fā)框架(ADF,Application Development Framework)和注解

現(xiàn)在,我們正在討論的最后一部分:應(yīng)用程序開發(fā)框架(ADF)。ADF 由 Oracle 開發(fā),用于構(gòu)建 Oracle 融合應(yīng)用程序。我們已經(jīng)看到了優(yōu)點和缺點,并且知道如何編寫自定義注解,但是在 ADF 中我們可以在哪里使用自定義注解呢?ADF 是否提供本地注解?

這些無疑是有趣的問題:但是是否存在某些限制來阻止在 ADF 中大規(guī)模使用注解?前面提到的框架(如 Spring 和 Hibernate ) 使用的 AOP (面向方面的編程)。在 AOP 中,框架提供了為任何事件的預(yù)處理和后處理注入代碼的機制。例如,您有一個鉤子在方法執(zhí)行之前和之后放置代碼,因此您可以在這些地方編寫自定義代碼。ADF 不使用 AOP。如果我們有任何有效的注解用例,我們可能需要通過繼承方式。

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