註解如同標籤
初學者可以這樣理解註解：想像代碼具有生命，註解就是對於代碼中某些鮮活個體的貼上去的一張標籤。簡化來講，註解如同一張標籤。在未開始學習任何註解具體語法而言，你可以把註解看成一張標籤。這有助於你快速地理解它的大致作用。如果初學者在學習過程有大腦放空的時候，請不要慌張，對自己說：註解，標籤。註解，標籤。
註解語法
因爲平常開發少見，相信有不少的人員會認爲註解的地位不高。其實同 classs 和 interface 一樣，註解也屬於一種類型。它是在 Java SE 5.0 版本中開始引入的概念。註解的定義
註解通過 @interface關鍵字進行定義。
1 public @interface TestAnnotation {
2 }
它的形式跟接口很類似，不過前面多了一個 @ 符號。上面的代碼就創建了一個名字爲 TestAnnotaion 的註解。
你可以簡單理解爲創建了一張名字爲 TestAnnotation 的標籤。
註解的應用
上面創建了一個註解，那麼註解的的使用方法是什麼呢。
@TestAnnotation
public class Test {
}
創建一個類 Test,然後在類定義的地方加上 @TestAnnotation 就可以用 TestAnnotation 註解這個類了。你可以簡單理解爲將 TestAnnotation 這張標籤貼到 Test 這個類上面。不過，要想註解能夠正常工作，還需要介紹一下一個新的概念那就是元註解。
元註解
元註解是什麼意思呢？
元註解是可以註解到註解上的註解，或者說元註解是一種基本註解，但是它能夠應用到其它的註解上面。
如果難於理解的話，你可以這樣理解。元註解也是一張標籤，但是它是一張特殊的標籤，它的作用和目的就是給其他普通的標籤進行解釋說明的。
元標籤有 @Retention、@Documented、@Target、@Inherited、@Repeatable 5 種。
@Retention
Retention 的英文意爲保留期的意思。當 @Retention 應用到一個註解上的時候，它解釋說明了這個註解的的存活時間。
它的取值如下：
RetentionPolicy.SOURCE 註解只在源碼階段保留，在編譯器進行編譯時它將被丟棄忽視。
RetentionPolicy.CLASS 註解只被保留到編譯進行的時候，它並不會被加載到 JVM 中。
RetentionPolicy.RUNTIME 註解可以保留到程序運行的時候，它會被加載進入到 JVM 中，所以在程序運行時可以獲取到它們。
我們可以這樣的方式來加深理解，@Retention 去給一張標籤解釋的時候，它指定了這張標籤張貼的時間。@Retention 相當於給一張標籤上面蓋了一張時間戳，時間戳指明瞭標籤張貼的時間週期。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TestAnnotation {
}
上面的代碼中，我們指定 TestAnnotation 可以在程序運行週期被獲取到，因此它的生命週期非常的長。
@Documented
顧名思義，這個元註解肯定是和文檔有關。它的作用是能夠將註解中的元素包含到 Javadoc 中去。
@Target
Target 是目標的意思，@Target 指定了註解運用的地方。
你可以這樣理解，當一個註解被 @Target 註解時，這個註解就被限定了運用的場景。
類比到標籤，原本標籤是你想張貼到哪個地方就到哪個地方，但是因爲 @Target 的存在，它張貼的地方就非常具體了，比如只能張貼到方法上、類上、方法參數上等等。
@Target 有下面的取值
複製代碼
ElementType.ANNOTATION_TYPE 可以給一個註解進行註解
ElementType.CONSTRUCTOR 可以給構造方法進行註解
ElementType.FIELD 可以給屬性進行註解
ElementType.LOCAL_VARIABLE 可以給局部變量進行註解
ElementType.METHOD 可以給方法進行註解
ElementType.PACKAGE 可以給一個包進行註解
ElementType.PARAMETER 可以給一個方法內的參數進行註解
ElementType.TYPE 可以給一個類型進行註解，比如類、接口、枚舉
複製代碼
@Inherited
Inherited 是繼承的意思，但是它並不是說註解本身可以繼承，而是說如果一個超類被 @Inherited 註解過的註解進行註解的話，那麼如果它的子類沒有被任何註解應用的話，那麼這個子類就繼承了超類的註解。
說的比較抽象。代碼來解釋。
1 @Inherited
2 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
3 @interface Test {}
4 @Test
5 public class A {}
6 public class B extends A {}
註解 Test 被 @Inherited 修飾，之後類 A 被 Test 註解，類 B 繼承 A,類 B 也擁有 Test 這個註解。
可以這樣理解：
老子非常有錢，所以人們給他貼了一張標籤叫做富豪。
老子的兒子長大後，只要沒有和老子斷絕父子關係，雖然別人沒有給他貼標籤，但是他自然也是富豪。
老子的孫子長大了，自然也是富豪。
這就是人們口中戲稱的富一代，富二代，富三代。雖然叫法不同，好像好多個標籤，但其實事情的本質也就是他們有一張共同的標籤，也就是老子身上的那張富豪的標籤。
@Repeatable
Repeatable 自然是可重複的意思。@Repeatable 是 Java 1.8 才加進來的，所以算是一個新的特性。
什麼樣的註解會多次應用呢？通常是註解的值可以同時取多個。
舉個例子，一個人他既是程序員又是產品經理,同時他還是個畫家。
複製代碼
1 @interface Persons {
2 Person[] value();
3 }
4
5
6 @Repeatable(Persons.class)
7 @interface Person{
8 String role default "";
9 }
10
11
12 @Person(role="artist")
13 @Person(role="coder")
14 @Person(role="PM")
15 public class SuperMan{
16
17 }
複製代碼
注意上面的代碼，@Repeatable 註解了 Person。而 @Repeatable 後面括號中的類相當於一個容器註解。
什麼是容器註解呢？就是用來存放其它註解的地方。它本身也是一個註解。
我們再看看代碼中的相關容器註解。
@interface Persons {
Person[] value();
}
按照規定，它裏面必須要有一個 value 的屬性，屬性類型是一個被 @Repeatable 註解過的註解數組，注意它是數組。
如果不好理解的話，可以這樣理解。Persons 是一張總的標籤，上面貼滿了 Person 這種同類型但內容不一樣的標籤。把 Persons 給一個 SuperMan 貼上，相當於同時給他貼了程序員、產品經理、畫家的標籤。
我們可能對於 @Person(role=“PM”) 括號裏面的內容感興趣，它其實就是給 Person 這個註解的 role 屬性賦值爲 PM ，大家不明白正常，馬上就講到註解的屬性這一塊。
註解的屬性
註解的屬性也叫做成員變量。註解只有成員變量，沒有方法。註解的成員變量在註解的定義中以“無形參的方法”形式來聲明，其方法名定義了該成員變量的名字，其返回值定義了該成員變量的類型。
複製代碼
1 @Target(ElementType.TYPE)
2 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
3 public @interface TestAnnotation {
4
5 int id();
6
7 String msg();
8
9 }
複製代碼
上面代碼定義了 TestAnnotation 這個註解中擁有 id 和 msg 兩個屬性。在使用的時候，我們應該給它們進行賦值。
賦值的方式是在註解的括號內以 value="" 形式，多個屬性之前用 ，隔開。
@TestAnnotation(id=3,msg="hello annotation")
public class Test {
}
需要注意的是，在註解中定義屬性時它的類型必須是 8 種基本數據類型外加 類、接口、註解及它們的數組。
註解中屬性可以有默認值，默認值需要用 default 關鍵值指定。比如：
複製代碼
1 @Target(ElementType.TYPE)
2 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
3 public @interface TestAnnotation {
4
5 public int id() default -1;
6
7 public String msg() default "Hi";
8
9 }
複製代碼
TestAnnotation 中 id 屬性默認值爲 -1，msg 屬性默認值爲 Hi。
它可以這樣應用。
@TestAnnotation()
public class Test {}
因爲有默認值，所以無需要再在 @TestAnnotation 後面的括號裏面進行賦值了，這一步可以省略。
另外，還有一種情況。如果一個註解內僅僅只有一個名字爲 value 的屬性時，應用這個註解時可以直接接屬性值填寫到括號內。
public @interface Check {
String value();
}
上面代碼中，Check 這個註解只有 value 這個屬性。所以可以這樣應用。
@Check("hi")
int a;
這和下面的效果是一樣的
@Check(value="hi")
int a;
最後，還需要注意的一種情況是一個註解沒有任何屬性。比如
public @interface Perform {}
那麼在應用這個註解的時候，括號都可以省略。
@Perform
public void testMethod(){}
Java 預置的註解
學習了上面相關的知識，我們已經可以自己定義一個註解了。其實 Java 語言本身已經提供了幾個現成的註解。br/>@Deprecated
這個元素是用來標記過時的元素，想必大家在日常開發中經常碰到。編譯器在編譯階段遇到這個註解時會發出提醒警告，告訴開發者正在調用一個過時的元素比如過時的方法、過時的類、過時的成員變量。
複製代碼
1 public class Hero {
2
3 @Deprecated
4 public void say(){
5 System.out.println("Noting has to say!");
6 }
7
8
9 public void speak(){
10 System.out.println("I have a dream!");
11 }
12
13
14 }
複製代碼
定義了一個 Hero 類，它有兩個方法 say() 和 speak() ，其中 say() 被 @Deprecated 註解。然後我們在 IDE 中分別調用它們。
可以看到，say() 方法上面被一條直線劃了一條，這其實就是編譯器識別後的提醒效果。
@Override
這個大家應該很熟悉了，提示子類要複寫父類中被 @Override 修飾的方法
@SuppressWarnings
阻止警告的意思。之前說過調用被 @Deprecated 註解的方法後，編譯器會警告提醒，而有時候開發者會忽略這種警告，他們可以在調用的地方通過 @SuppressWarnings 達到目的。
@SuppressWarnings("deprecation")
public void test1(){
Hero hero = new Hero();
hero.say();
hero.speak();
}
@SafeVarargs
參數安全類型註解。它的目的是提醒開發者不要用參數做一些不安全的操作,它的存在會阻止編譯器產生 unchecked 這樣的警告。它是在 Java 1.7 的版本中加入的。
複製代碼
@SafeVarargs // Not actually safe!
static void m(List<String>... stringLists) {
Object[] array = stringLists;
List<Integer> tmpList = Arrays.asList(42);
array[0] = tmpList; // Semantically invalid, but compiles without warnings
String s = stringLists[0].get(0); // Oh no, ClassCastException at runtime!
}
複製代碼
上面的代碼中，編譯階段不會報錯，但是運行時會拋出 ClassCastException 這個異常，所以它雖然告訴開發者要妥善處理，但是開發者自己還是搞砸了。
Java 官方文檔說，未來的版本會授權編譯器對這種不安全的操作產生錯誤警告。
@FunctionalInterface
函數式接口註解，這個是 Java 1.8 版本引入的新特性。函數式編程很火，所以 Java 8 也及時添加了這個特性。
函數式接口 (Functional Interface) 就是一個具有一個方法的普通接口。
比如
複製代碼
1 @FunctionalInterface
2 public interface Runnable {
3 /*
4 When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used
5 to create a thread, starting the thread causes the object's
6 <code>run</code> method to be called in that separately executing
7 thread.
8 <p>
9 The general contract of the method <code>run</code> is that it may
10 take any action whatsoever.
11
12 @see java.lang.Thread#run()
13 */
14 public abstract void run();
15 }
複製代碼
我們進行線程開發中常用的 Runnable 就是一個典型的函數式接口，上面源碼可以看到它就被 @FunctionalInterface 註解。
可能有人會疑惑，函數式接口標記有什麼用，這個原因是函數式接口可以很容易轉換爲 Lambda 表達式。這是另外的主題了，有興趣的同學請自己搜索相關知識點學習。
註解的提取
博文前面的部分講了註解的基本語法，現在是時候檢測我們所學的內容了。
我通過用標籤來比作註解，前面的內容是講怎麼寫註解，然後貼到哪個地方去，而現在我們要做的工作就是檢閱這些標籤內容。 形象的比喻就是你把這些註解標籤在合適的時候撕下來，然後檢閱上面的內容信息。
要想正確檢閱註解，離不開一個手段，那就是反射。
註解與反射。
註解通過反射獲取。首先可以通過 Class 對象的 isAnnotationPresent() 方法判斷它是否應用了某個註解
public boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass) {}
然後通過 getAnnotation() 方法來獲取 Annotation 對象。
public <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass) {}
或者是 getAnnotations() 方法。
public Annotation[] getAnnotations() {}
前一種方法返回指定類型的註解，後一種方法返回註解到這個元素上的所有註解。
如果獲取到的 Annotation 如果不爲 null，則就可以調用它們的屬性方法了。比如
複製代碼
1 @TestAnnotation()
2 public class Test {
3
4 public static void main(String[] args) {
5
6 boolean hasAnnotation = Test.class.isAnnotationPresent(TestAnnotation.class);
7
8 if ( hasAnnotation ) {
9 TestAnnotation testAnnotation = Test.class.getAnnotation(TestAnnotation.class);
10
11 System.out.println("id:"+testAnnotation.id());
12 System.out.println("msg:"+testAnnotation.msg());
13 }
14
15 }
16
17 }
程序的運行結果是：
id:-1
msg:
複製代碼
這個正是 TestAnnotation 中 id 和 msg 的默認值。
上面的例子中，只是檢閱出了註解在類上的註解，其實屬性、方法上的註解照樣是可以的。同樣還是要假手於反射。
複製代碼
1 @TestAnnotation(msg="hello")
2 public class Test {
3
4 @Check(value="hi")
5 int a;
6
7
8 @Perform
9 public void testMethod(){}
10
11
12 @SuppressWarnings("deprecation")
13 public void test1(){
14 Hero hero = new Hero();
15 hero.say();
16 hero.speak();
17 }
18
19
20 public static void main(String[] args) {
21
22 boolean hasAnnotation = Test.class.isAnnotationPresent(TestAnnotation.class);
23
24 if ( hasAnnotation ) {
25 TestAnnotation testAnnotation = Test.class.getAnnotation(TestAnnotation.class);
26 //獲取類的註解
27 System.out.println("id:"+testAnnotation.id());
28 System.out.println("msg:"+testAnnotation.msg());
29 }
30
31
32 try {
33 Field a = Test.class.getDeclaredField("a");
34 a.setAccessible(true);
35 //獲取一個成員變量上的註解
36 Check check = a.getAnnotation(Check.class);
37
38 if ( check != null ) {
39 System.out.println("check value:"+check.value());
40 }
41
42 Method testMethod = Test.class.getDeclaredMethod("testMethod");
43
44 if ( testMethod != null ) {
45 // 獲取方法中的註解
46 Annotation[] ans = testMethod.getAnnotations();
47 for( int i = 0;i < ans.length;i++) {
48 System.out.println("method testMethod annotation:"+ans[i].annotationType().getSimpleName());
49 }
50 }
51 } catch (NoSuchFieldException e) {
52 // TODO Auto-generated catch block
53 e.printStackTrace();
54 System.out.println(e.getMessage());
55 } catch (SecurityException e) {
56 // TODO Auto-generated catch block
57 e.printStackTrace();
58 System.out.println(e.getMessage());
59 } catch (NoSuchMethodException e) {
60 // TODO Auto-generated catch block
61 e.printStackTrace();
62 System.out.println(e.getMessage());
63 }
64
65
66
67 }
68
69 }
70
它們的結果如下
id:-1
msg:hello
check value:hi
method testMethod annotation:Perform
複製代碼
需要注意的是，如果一個註解要在運行時被成功提取，那麼 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 是必須的。
註解的使用場景
我相信博文講到這裏大家都很熟悉了註解，但是有不少同學肯定會問，註解到底有什麼用呢？
對啊註解到底有什麼用？
我們不妨將目光放到 Java 官方文檔上來。
文章開始的時候，我用標籤來類比註解。但標籤比喻只是我的手段，而不是目的。爲的是讓大家在初次學習註解時能夠不被那些抽象的新概念搞懵。既然現在，我們已經對註解有所瞭解，我們不妨再仔細閱讀官方最嚴謹的文檔。
註解是一系列元數據，它提供數據用來解釋程序代碼，但是註解並非是所解釋的代碼本身的一部分。註解對於代碼的運行效果沒有直接影響。
註解有許多用處，主要如下：
提供信息給編譯器： 編譯器可以利用註解來探測錯誤和警告信息
編譯階段時的處理： 軟件工具可以用來利用註解信息來生成代碼、Html文檔或者做其它相應處理。
運行時的處理： 某些註解可以在程序運行的時候接受代碼的提取
值得注意的是，註解不是代碼本身的一部分。
如果難於理解，可以這樣看。標籤只是某些人對於其他事物的評價，但是標籤不會改變事物本身，標籤只是特定人羣的手段。所以，註解同樣無法改變代碼本身，註解只是某些工具的工具。
還是回到官方文檔的解釋上，註解主要針對的是編譯器和其它工具軟件(SoftWare tool)。
當開發者使用了Annotation 修飾了類、方法、Field 等成員之後，這些 Annotation 不會自己生效，必須由開發者提供相應的代碼來提取並處理 Annotation 信息。這些處理提取和處理 Annotation 的代碼統稱爲 APT（Annotation Processing Tool)。
現在，我們可以給自己答案了，註解有什麼用？給誰用？給 編譯器或者 APT 用的。
如果，你還是沒有搞清楚的話，我親自寫一個好了。
親手自定義註解完成某個目的
我要寫一個測試框架，測試程序員的代碼有無明顯的異常。
—— 程序員 A : 我寫了一個類，它的名字叫做 NoBug，因爲它所有的方法都沒有錯誤。
—— 我：自信是好事，不過爲了防止意外，讓我測試一下如何？
—— 程序員 A: 怎麼測試？
—— 我：把你寫的代碼的方法都加上 @Jiecha 這個註解就好了。
—— 程序員 A: 好的。
複製代碼
1 NoBug.java
2
3 package ceshi;
4 import ceshi.Jiecha;
5
6
7 public class NoBug {
8
9 @Jiecha
10 public void suanShu(){
11 System.out.println("1234567890");
12 }
13 @Jiecha
14 public void jiafa(){
15 System.out.println("1+1="+1+1);
16 }
17 @Jiecha
18 public void jiefa(){
19 System.out.println("1-1="+(1-1));
20 }
21 @Jiecha
22 public void chengfa(){
23 System.out.println("3 x 5="+ 3*5);
24 }
25 @Jiecha
26 public void chufa(){
27 System.out.println("6 / 0="+ 6 / 0);
28 }
29
30 public void ziwojieshao(){
31 System.out.println("我寫的程序沒有 bug!");
32 }
33
34 }
複製代碼
上面的代碼，有些方法上面運用了 @Jiecha 註解。
這個註解是我寫的測試軟件框架中定義的註解。
複製代碼
1 package ceshi;
2
3 import java.lang.annotation.Retention;
4 import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
5
6 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
7 public @interface Jiecha {
8
9 }
複製代碼
然後，我再編寫一個測試類 TestTool 就可以測試 NoBug 相應的方法了。
複製代碼
1 package ceshi;
2
3 import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
4 import java.lang.reflect.Method;
5
6
7
8 public class TestTool {
9
10 public static void main(String[] args) {
11 // TODO Auto-generated method stub
12
13 NoBug testobj = new NoBug();
14
15 Class clazz = testobj.getClass();
16
17 Method[] method = clazz.getDeclaredMethods();
18 //用來記錄測試產生的 log 信息
19 StringBuilder log = new StringBuilder();
20 // 記錄異常的次數
21 int errornum = 0;
22
23 for ( Method m: method ) {
24 // 只有被 @Jiecha 標註過的方法才進行測試
25 if ( m.isAnnotationPresent( Jiecha.class )) {
26 try {
27 m.setAccessible(true);
28 m.invoke(testobj, null);
29
30 } catch (Exception e) {
31 // TODO Auto-generated catch block
32 //e.printStackTrace();
33 errornum++;
34 log.append(m.getName());
35 log.append(" ");
36 log.append("has error:");
37 log.append("\n\r caused by ");
38 //記錄測試過程中，發生的異常的名稱
39 log.append(e.getCause().getClass().getSimpleName());
40 log.append("\n\r");
41 //記錄測試過程中，發生的異常的具體信息
42 log.append(e.getCause().getMessage());
43 log.append("\n\r");
44 }
45 }
46 }
47
48
49 log.append(clazz.getSimpleName());
50 log.append(" has ");
51 log.append(errornum);
52 log.append(" error.");
53
54 // 生成測試報告
55 System.out.println(log.toString());
56
57 }
58
59 }
測試的結果是：
1234567890
1+1=11
1-1=0
3 x 5=15
複製代碼
chufa has error:
caused by ArithmeticException
/ by zero
NoBug has 1 error.
提示 NoBug 類中的 chufa() 這個方法有異常，這個異常名稱叫做 ArithmeticException，原因是運算過程中進行了除 0 的操作。
所以，NoBug 這個類有 Bug。
這樣，通過註解我完成了我自己的目的，那就是對別人的代碼進行測試。
所以，再問我註解什麼時候用？我只能告訴你，這取決於你想利用它幹什麼用。
總結
如果註解難於理解，你就把它類同於標籤，標籤爲了解釋事物，註解爲了解釋代碼。
註解的基本語法，創建如同接口，但是多了個 @ 符號。
註解的元註解。
註解的屬性。
註解主要給編譯器及工具類型的軟件用的。
註解的提取需要藉助於 Java 的反射技術，反射比較慢，所以註解使用時也需要謹慎計較時間成本。
歡迎工作一到五年的Java工程師朋友們加入Java羣： 741514154
羣內提供免費的Java架構學習資料（裏面有高可用、高併發、高性能及分佈式、Jvm性能調優、Spring源碼，MyBatis，Netty,Redis,Kafka,Mysql,Zookeeper,Tomcat,Docker,Dubbo,Nginx等多個知識點的架構資料）合理利用自己每一分每一秒的時間來學習提升自己，不要再用"沒有時間“來掩飾自己思想上的懶惰！趁年輕，使勁拼，給未來的自己一個交代！