14. 枚举类与注解

14.1. 枚举类(Enum)

14.1.1. 枚举类的使用

  • 枚举类的理解:类的对象只有有限个,确定的。我们称此类为枚举类

  • 当需要定义一组常量时,强烈建议使用枚举类

  • 如果枚举类中只一个对象,则可以作为单例模式的实现方式。

  • Enum类的主要方法:

    • values()方法:返回枚举类型的对象数组。该方法可以很方便地遍历所有的枚举值。

    • valueOf(String str):可以把一个字符串转为对应的枚举类对象。要求字符串必须是枚举类对象的“名字”。如不是,会有运行时异常:IllegalArgumentException。

    • toString():返回当前枚举类对象常量的名称

  • 和普通 Java 类一样,枚举类可以实现一个或多个接口

  • 若每个枚举值在调用实现的接口方法呈现相同的行为方式,则只要统一实现该方法即可。

  • 若需要每个枚举值在调用实现的接口方法呈现出不同的行为方式,则可以让每个枚举值分别来实现该方法

14.1.2. 自定义枚举类

  • 私有化类的构造器,保证不能在类的外部创建其对象

  1. 在类的内部创建枚举类的实例。声明为:public static final

  2. 对象如果有实例变量,应该声明为private final,并在构造器中初始化

// 自定义枚举类
class MySeason {
    // 提供当前枚举类的多个对象 必须声明为 public static final的
    public static final MySeason SPRING = new MySeason("SPRING");
    public static final MySeason SUMMER = new MySeason("SUMMER");
    public static final MySeason AUTOMN = new MySeason("AUTOMN");
    public static final MySeason WINTER = new MySeason("WINTER");
    // 声明属性
    private String seasonName;

    // 私有化构造器
    private MySeason(String seasonName) {
        this.seasonName = seasonName;
    }

    public String getSeasonName() {
        return seasonName;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return com.google.common.base.MoreObjects.toStringHelper(this)
                .add("seasonName", seasonName)
                .toString();
    }
}

14.1.3. Enum定义枚举类

  • 使用 enum 定义的枚举类默认继承了 java.lang.Enum类,因此不能再继承其他类

  • 枚举类的构造器只能使用 private 权限修饰符

  • 枚举类的所有实例必须在枚举类中显式列出(, 分隔 ; 结尾)。列出的实例系统会自动添加 public static final 修饰

  • 必须在枚举类的第一行声明枚举类对象

  • JDK 1.5 中可以在 switch 表达式中使用Enum定义的枚举类的对象作为表达式, case 子句可以直接使用枚举值的名字, 无需添加枚举类作为限定。

public enum Season implements info {
    // 提供枚举类对象 并提前 其余不变 多个对象用","隔开 最后用";"隔开
    SPRING("SPRING"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("This is spring");
        }
    },
    SUMMER("SUMMER"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("This is summer");
        }
    },
    AUTOMN("AUTOMN"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("This is automn");
        }
    },
    WINTER("WINTER"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("This is winter");
        }
    };

    private String seasonName;

    private Season(String seasonName) {
        this.seasonName = seasonName;
    }

    public String getSeasonName() {
        return seasonName;
    }
}

14.2. 注解(Annotation)

  • 从 JDK 5.0 开始, Java 增加了对元数据(MetaData) 的支持, 也就是Annotation(注解)

  • Annotation 其实就是代码里的特殊标记, 这些标记可以在编译, 类加载, 运行时被读取, 并执行相应的处理。通过使用Annotation, 程序员可以在不改变原有逻辑的情况下, 在源文件中嵌入一些补充信息。代码分析工具、开发工具和部署工具可以通过这些补充信息进行验证或者进行部署。

  • Annotation 可以像修饰符一样被使用, 可用于修饰包,类, 构造器, 方法, 成员变量, 参数, 局部变量的声明, 这些信息被保存在Annotation的 “name=value” 对中。

  • 在JavaSE中,注解的使用目的比较简单,例如标记过时的功能,忽略警告等。在JavaEE/Android中注解占据了更重要的角色,例如用来配置应用程序的任何切面,代替JavaEE旧版中所遗留的繁冗代码和XML配置等。

  • 未来的开发模式都是基于注解的,JPA是基于注解的,Spring2.5以上都是基于注解的,Hibernate3.x以后也是基于注解的,现在的Struts2有一部分也是基于注解的了,注解是一种趋势,一定程度上可以说:框架 = 注解 + 反射 + 设计模式。

14.2.1. 常用注解

  • 使用Annotation 时要在其前面增加 @ 符号, 并把该Annotation 当成一个修饰符使用。用于修饰它支持的程序元素

  • 生成文档相关的注解

    • @author 标明开发该类模块的作者,多个作者之间使用,分割

    • @version 标明该类模块的版本

    • @see 参考转向,也就是相关主题

    • @since 从哪个版本开始增加的

    • @param 对方法中某参数的说明,如果没有参数就不能写

    • @return 对方法返回值的说明,如果方法的返回值类型是void就不能写

    • @exception 对方法可能抛出的异常进行说明,如果方法没有用throws显式抛出的异常就不能写其中

    • 其中

      • @param @return 和@exception 这三个标记都是只用于方法的。 @param的格式要求:@param 形参名形参类型 形参说明

      • @return 的格式要求:@return 返回值类型返回值说明

      • @exception的格式要求:@exception 异常类型异常说明

      • @param和@exception可以并列多个

  • 在编译时进行格式检查(JDK内置的三个基本注解)

    • @Override: 限定重写父类方法, 该注解只能用于方法

    • @Deprecated: 用于表示所修饰的元素(类, 方法等)已过时。通常是因为所修饰的结构危险或存在更好的选择

    • @SuppressWarnings: 抑制编译器警告

  • 跟踪代码依赖性,实现替代配置文件功能

    • Servlet3.0提供了注解(annotation),使得不再需要在web.xml文件中进行Servlet的部署。

    • spring框架中关于“事务”的管理

14.2.2. 自定义Annotation

  • 定义新的Annotation 类型使用@interface 关键字

  • 自定义注解自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口

  • Annotation 的成员变量在 Annotation 定义中以无参数方法的形式来声明。其方法名和返回值定义了该成员的名字和类型。我们称为配置参数。类型只能是八种基本数据类型、String类型、Class类型、enum类型、Annotation类型、以上所有类型的数组。

  • 可以在定义 Annotation 的成员变量时为其指定初始值, 指定成员变量的初始值可使用default 关键字

  • 如果只有一个参数成员,建议使用参数名为value

  • 如果定义的注解含有配置参数,那么使用时必须指定参数值,除非它有默认值。格式是“参数名 = 参数值”,如果只有一个参数成员,且名称为value,可以省略“value=”

  • 没有成员定义的 Annotation 称为标记; 包含成员变量的 Annotation 称为元数据Annotation

  • JDK5.0提供了4个标准的meta-annotation类型,分别是:

    • Retention

      • @Retention: 只能用于修饰一个Annotation 定义, 用于指定该Annotation 的生命周期, @Rentention 包含一个 RetentionPolicy 类型的成员变量, 使用@Rentention 时必须为该 value 成员变量指定值:

        • RetentionPolicy.SOURCE:在源文件中有效(即源文件保留),编译器直接丢弃这种策略的注释

        • RetentionPolicy.CLASS:在class文件中有效(即class保留) , 当运行 Java 程序时, JVM不会保留注解。 这是默认值

        • RetentionPolicy.RUNTIME:在运行时有效(即运行时保留),当运行 Java 程序时, JVM 会保留注释。程序可以通过反射获取该注释。

      • 只有声明为RUNTIME生命周期的注解,才能通过反射获取。

    • Target

      • 用于修饰Annotation 定义, 用于指定被修饰的Annotation 能用于修饰哪些程序元素。 @Target 也包含一个名为 value 的成员变量。

        _images/target.pngtarget

    • Documented

      • @Documented: 用于指定被该元Annotation 修饰的Annotation 类将被javadoc 工具提取成文档。默认情况下,javadoc是不包括注解的。

      • 定义为Documented的注解必须设置Retention值为RUNTIME。

    • Inherited

      • @Inherited: 被它修饰的Annotation 将具有继承性。如果某个类使用了被@Inherited 修饰的Annotation, 则其子类将自动具有该注解。

      • 比如:如果把标有@Inherited注解的自定义的注解标注在类级别上,子类则可以继承父类类级别的注解

      • 实际应用中,使用较少

14.2.3. JDK8中注解的新特性:可重复注解、类型注解

  • 可重复注解:

    • 在MyAnnotation上声明@Repeatable,成员值为MyAnnotations.class

    • MyAnnotation的Target和Retention等元注解与MyAnnotations相同。

  • 类型注解:

    • ElementType.TYPE_PARAMETER 表示该注解能写在类型变量的声明语句中

      • 如:泛型声明。

    • ElementType.TYPE_USE 表示该注解能写在使用类型的任何语句中。

  • MyAnnotaion

    @Inherited
    @Documented
    @Repeatable(MyAnnotations.class) // jdk 1.8 可重复注解的关键
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE,TYPE_PARAMETER,TYPE_USE})
    public @interface MyAnnotation {
        String value() default "frenude";
    }
    
  • MyAnnotaions

    @Inherited
    @Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE,TYPE_PARAMETER,TYPE_USE})
    public @interface MyAnnotations {
        MyAnnotation[] value();
    }
    
  • AnnotationDemo

    public class AnnotationDemo {
        @Test
        public void testAnnotation() {
            @SuppressWarnings("unused")
            int num = 10;
        }
        // 反射获取注解的信息参数
        @Test
        public void testGetAnnotation(){
            Class clazz = Student.class;
            Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
            for(int i = 0;i < annotations.length;i++){
                System.out.println(annotations[i]);
            }
        }
    }
    //jdk 8之前的写法
    //@MyAnnotations({@MyAnnotation("hi"),@MyAnnotation("hi")})
    @MyAnnotation("id")
    @MyAnnotation(value="abc")
    class Person {
        private String name;
        private int age;
    
        public Person() {
        }
    
        @MyAnnotation
        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        @MyAnnotation
        public void walk() {
            System.out.println("人走路");
        }
    
        public void eat() {
            System.out.println("人吃饭");
        }
    }
    
    class Student extends Person implements info {
    
        @Override
        public void walk() {
            System.out.println("学生走路");
        }
    
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("展示");
        }
    }
    // TYPE_PARAMETER 表示该注解能写在类型变量的声明语句中(如:泛型声明)。
    class Generic<@MyAnnotation T>{
    
        public void show() throws @MyAnnotation RuntimeException{
            // ElementType.TYPE_USE 表示该注解能写在使用类型的任何语句中。
            ArrayList<@MyAnnotation String> list = new ArrayList<>();
            //ElementType.TYPE_USE 表示该注解能写在使用类型的任何语句中。
            int num = (@MyAnnotation int) 10L;
        }
    
    }