我要评论一、什么是注解？
定义注解：注解是java语言的元数据（在java层面，所有代码都可视为数据，而注解就是为代码添加特定数据的机制），用于修饰代码元素（类、方法、字段等）。它本身不直接影响程序运行，需要通过工具（编译器、运行时环境、反射api）解析处理，实现编译检查、代码生成、运行时配置等功能。
注解的价值：简化传统的xml配置方式、减少模板代码、提高代码可读性、实现逻辑与配置解耦
与注释的区别：
- 替代传统xml配置方式
- 减少重复代码
- 提升代码可读性
- 实现逻辑与配置分离
| 维度 | 注解（annotation） | 注释（comment） |
|---|---|---|
| 作用对象 | 程序（编译器、框架可解析） | 开发者（仅用于阅读） |
| 语法规范 | 有严格的语法（需用@interface定义） | 无语法限制（// 或 /* */包裹） |
| 运行时影响 | 可通过反射api获取，影响程序逻辑 | 编译时被忽略，无任何影响 |
注解的本质：注解的本质实际上是一个继承自 java.lang.annotation.annotation 的接口
注解的处理时机：
- 编译期间：编译器根据注解处理器（一个继承了 javax.annotation.processing.abstractprocessor 抽象类的类，该类由 javac 编译器进行读取），可以在编译期间对注解进行处理（代码生成）
- 运行期间：通过反射机制获取注解（此时 jvm 用动态代理为该注解生成了一个的代理类），可以在运行是获取注解的信息
二、标记注解的注解——元注解
元注解本质上是给 java 工具链（编译器、jvm）“看” 的规则说明，用于告诉这些工具：“这个注解应该被如何处理？它能修饰什么？能保留到什么时候”。
java 定义了 5 个标准的元注解类型且都位于 java.lang.annotation 包下：
@target
用于指定注解可以应用的java元素类型，例如类、方法、字段，属性的值由枚举类 java.lang.annotation.elementtype 提供：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| type | 用于类、接口、注解、枚举 |
| field | 用于字段（类的成员变量），或者枚举常量 |
| method | 用于方法 |
| parameter | 用于方法或者构造方法的参数 |
| constructor | 用于构造方法 |
| local_variable | 用于变量 |
| annotation_type | 用于注解 |
| package | 用于包 |
| type_parameter | 用于泛型参数 |
| type_use | 用于声明语句、泛型或者强制转换语句中的类型 |
| module | 用于模块 |
@retention
用于指定注解的保留策略，即注解在哪个阶段保留，属性的值由枚举类 java.lang.annotation.retentionpolicy 提供：
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| source | 会被编译器丢弃，不会出现在class文件中。 |
| class | 默认值，会被保留在class文件中，但 jvm 加载类时不会处理它们。 |
| runtime | 会被保留在class文件中，还会被jvm加载，因此可以通过反射机制在运行时访问。这也是注解生命周期中最常用的一种策略 |
@documented
用于标注其他注解，使其在生成 javadoc 文档时被包含在内。
@inherited
用于标注其他注解，被标记的注解具有继承性。
当被标记的注解用在一个类上，那么该类的子类可以继承这个被标记的注解。
注意：@inherited 仅对类级别的注解有效，对方法、字段、参数等其他程序元素的注解无继承效果。
示例：
@target({elementtype.type, elementtype.method, elementtype.field})
@retention(retentionpolicy.runtime)
@documented
@inherited // 仅对类上的注解有效，方法和字段上的该注解不会被继承
public @interface myannotation { ... }@repeatable
用于标记一个注解可以在同一个程序元素上重复使用。
使用时需要指定一个 “容器注解”（该容器注解的属性是当前注解的数组）。
示例：
// 容器注解
@target(elementtype.type)
@retention(retentionpolicy.runtime)
public @interface myannotations {
myannotation[] value();
}
// 重复注解（使用@repeatable标记）
@repeatable(myannotations.class)
@target(elementtype.type)
@retention(retentionpolicy.runtime)
public @interface myannotation {
string value();
}
// 使用示例
@myannotation("a")
@myannotation("b")
public class myclass {}三、自定义注解
定义注解，使用 @interface 关键字，基本结构：
import java.lang.annotation.*;
// 元注解：指定注解的适用范围（类、方法、字段等）
@target({elementtype.type, elementtype.method, elementtype.field})
// 元注解：指定注解的生命周期（source/class/runtime）
@retention(retentionpolicy.runtime)
// 元注解：是否被javadoc文档提取
@documented
// 元注解：是否允许子类继承该注解（仅对类注解有效）
@inherited
public @interface myannotation {
// 注解属性（类似接口方法，但可指定默认值）
string value(); // 必选属性（无默认值）
int count() default 1; // 可选属性（有默认值）
string[] tags() default {}; // 数组类型
}注解属性的类型限制：
- 基本数据类型
- string、class、枚举
- 其他注解
- 以上类型的数组
- 如果使用其他类型，编译时会直接报错
"value" 属性的特殊性：
当注解有且仅有`value`一个属性时，使用时可省略属性名
// 定义仅含value属性的注解
public @interface myannot {
string value();
}
// 使用时可简化
@myannot("test") // 等价于 @myannot(value = "test")
public class demo {}当注解有多个属性，但仅需指定`value`时，仍可省略属性名
public @interface myannot {
string value();
int count() default 1; // 有默认值
}
// 仅指定value，可省略属性名
@myannot("test") // 等价于 @myannot(value = "test", count = 1)
public class demo {}若需指定多个属性，`value`不能省略属性名
public @interface myannot {
string value();
int count() default 1;
}
// 错误写法：多属性时不能省略value=
// @myannot("test", count = 2)
// 正确写法：必须显式指定value=
@myannot(value = "test", count = 2)
public class demo {}四、反射 api 获取注解信息
4.1 可访问注解信息的核心类
| 类 | 说明 |
|---|---|
java.lang.class | 表示类、接口、枚举等类型，可访问类本身、父类、实现接口上的注解。 |
java.lang.reflect.field | 表示类的字段，可访问字段上的注解。 |
java.lang.reflect.method | 表示类的方法，可访问方法本身、方法参数、方法返回值上的注解。 |
java.lang.reflect.constructor | 表示类的构造函数，可访问构造函数本身及参数上的注解。 |
java.lang.reflect.parameter | 表示方法或构造函数的参数，可访问参数上的注解。 |
java.lang.reflect.annotatedtype | 表示被注解的类型（如泛型类型、数组类型等）。 |
4.2 反射 api 中获取注解的核心方法
4.2.1 class 类的注解方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
getannotation(class<t> annotationclass) | 获取该类上指定类型的注解（若注解被@inherited元注解标记，则包括从父类继承的注解），不存在则返回null。 |
getannotations() | 获取该类上的所有注解（包括继承的）。 |
getdeclaredannotation(class<t> annotationclass) | 获取该类上直接声明的指定类型注解（不包括继承的）。 |
getdeclaredannotations() | 获取该类上直接声明的所有注解（不包括继承的）。 |
isannotationpresent(class<? extends annotation> annotationclass) | 判断该类是否存在指定类型的注解（包括继承的）。 |
4.2.2 field 类的注解方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
getannotation(class<t> annotationclass) | 获取该字段上指定类型的注解。 |
getannotations() | 获取该字段上的所有注解。 |
getdeclaredannotations() | 获取该字段上直接声明的所有注解（因字段注解不可继承，故结果与getannotations()一致）。 |
isannotationpresent(class<? extends annotation> annotationclass) | 判断该字段是否存在指定类型的注解。 |
4.2.3 method 类的注解方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
getannotation(class<t> annotationclass) | 获取该方法上指定类型的注解。 |
getannotations() | 获取该方法上的所有注解。 |
getdeclaredannotations() | 同getannotations()（方法注解不可继承）。 |
isannotationpresent(class<? extends annotation> annotationclass) | 判断该方法是否存在指定类型的注解。 |
getparameterannotations() | 获取该方法所有参数上的注解（返回二维数组，每个元素是一个参数的注解数组）。 |
getannotationsbytype(class<t> annotationclass) | 获取该方法上指定类型的所有注解（支持重复注解）。 |
4.2.4 constructor 类的注解方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
getannotation(class<t> annotationclass) | 获取该构造函数上指定类型的注解。 |
getannotations() | 获取该构造函数上的所有注解。 |
getdeclaredannotations() | 同getannotations()（构造函数注解不可继承）。 |
getparameterannotations() | 获取该构造函数所有参数上的注解（返回二维数组）。 |
4.2.4 parameter 类的注解方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
getannotation(class<t> annotationclass) | 获取该参数上指定类型的注解。 |
getannotations() | 获取该参数上的所有注解。 |
getdeclaredannotations() | 同getannotations()（参数注解不可继承）。 |
isannotationpresent(class<? extends annotation> annotationclass) | 判断该参数是否存在指定类型的注解。 |
4.2.5 annotatedtype 类的注解方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
getannotation(class<t> annotationclass) | 获取指定类型的注解（若存在）。 |
getannotations() | 返回该类型上的所有注解（包括继承的）。 |
getdeclaredannotations() | 返回该类型上直接声明的注解（不包括继承的）。 |
getannotationsbytype(class<t> annotationclass) | 获取指定类型的所有注解（包括重复注解）。 |
type gettype() | 返回当前 annotatedtype 所表示的原始类型（如 list<string> 对应的 type 对象）。 |
五、代码示例
自定义日志注解，用于标记需要记录日志的方法
import java.lang.annotation.*;
/**
* 自定义日志注解
* 用于标记需要记录日志的方法
*/
@target(elementtype.method) // 仅用于方法
@retention(retentionpolicy.runtime) // 运行时保留，可通过反射获取
@documented // 生成文档时包含该注解
public @interface log {
// 操作描述（value属性，可简化使用）
string value() default "";
// 是否记录参数
boolean recordparams() default true;
// 是否记录返回值
boolean recordresult() default false;
}
运行时注解解析器，通过动态代理实现日志记录功能
import java.lang.reflect.invocationhandler;
import java.lang.reflect.method;
import java.lang.reflect.proxy;
import java.util.arrays;
/**
* 运行时注解解析器
* 通过动态代理实现日志记录功能
*/
public class logruntimeparser implements invocationhandler {
// 目标对象
private final object target;
public logruntimeparser(object target) {
this.target = target;
}
// 创建代理对象
public static object createproxy(object target) {
return proxy.newproxyinstance(
target.getclass().getclassloader(),
target.getclass().getinterfaces(),
new logruntimeparser(target)
);
}
@override
public object invoke(object proxy, method method, object[] args) throws throwable {
// 检查方法是否有@log注解
if (method.isannotationpresent(log.class)) {
log log = method.getannotation(log.class);
// 记录开始时间
long starttime = system.currenttimemillis();
// 打印日志信息
system.out.println("\n===== 日志开始 =====");
system.out.println("操作描述: " + log.value());
system.out.println("方法名称: " + method.getname());
// 如果需要记录参数
if (log.recordparams() && args != null) {
system.out.println("参数列表: " + arrays.tostring(args));
}
// 执行目标方法
object result = method.invoke(target, args);
// 如果需要记录返回值
if (log.recordresult()) {
system.out.println("返回结果: " + result);
}
// 记录执行时间
system.out.println("执行时间: " + (system.currenttimemillis() - starttime) + "ms");
system.out.println("===== 日志结束 =====");
return result;
}
// 没有@log注解的方法，直接执行
return method.invoke(target, args);
}
}用户服务接口，用于动态代理
/**
* 用户服务接口，用于动态代理
*/
public interface userserviceinterface {
boolean login(string username, string password);
string register(string username, string email);
void updateprofile(string username, string newemail);
}
业务服务类，使用自定义的@log注解
/**
* 业务服务类，使用自定义的@log注解
*/
public class userservice {
// 使用注解，仅指定value（可简化写法）
@log("用户登录")
public boolean login(string username, string password) {
system.out.println("执行登录逻辑...");
return "admin".equals(username) && "123456".equals(password);
}
// 完整指定注解的所有属性
@log(value = "用户注册", recordparams = true, recordresult = true)
public string register(string username, string email) {
system.out.println("执行注册逻辑...");
return "注册成功，用户id: " + system.currenttimemillis();
}
// 不使用注解的方法（不会被日志记录）
public void updateprofile(string username, string newemail) {
system.out.println("执行更新资料逻辑...");
}
}测试主类
/**
* 测试主类
*/
public class main {
public static void main(string[] args) {
// 创建目标对象
userservice userservice = new userservice();
// 创建代理对象（用于运行时解析注解）
userserviceinterface proxy = (userserviceinterface) logruntimeparser.createproxy(userservice);
// 调用被@log注解的方法
proxy.login("admin", "123456");
proxy.register("testuser", "test@example.com");
// 调用未被@log注解的方法
proxy.updateprofile("admin", "new@example.com");
}
}六、底层原理
编译时处理注解的过程：
编译时处理注解实际上是通过一个实现了 javax.annotation.processing.abstractprocessor 抽象类的类来进行处理的，具体的操作可以参考网址：
运行时处理注解的过程：
先来看一段代码，一段自定义的注解源代码，注解当中包含一个 value() 属性。代码如下：
import java.lang.annotation.elementtype;
import java.lang.annotation.retention;
import java.lang.annotation.retentionpolicy;
import java.lang.annotation.target;
/**
* @author nanji
* @version 1.0
* @annotationname initmethod
* @desc 自定义的初始化方法注解
* @date 2025/8/2: 11:20
*/
@target(elementtype.method)
@retention(retentionpolicy.runtime)
public @interface initmethod {
string value() default "";
}经过java编译器编译之后的代码，再反编译回来是什么样子呢？代码如下：
// 编译后的 initmethod.class
public interface initmethod extends java.lang.annotation.annotation {
public abstract string value(); // 对应注解的value属性
// 编译器自动添加：返回注解类型
class<? extends annotation> annotationtype();
}可以看到，定义的 initmethod 注解实际上是一个继承了 java.lang.annotation.annotation 接口的接口。接下来我们来看一下运行时访问注解发生了什么？
目录结构如下：
同样以 initmethod 为例：
import java.lang.annotation.elementtype;
import java.lang.annotation.retention;
import java.lang.annotation.retentionpolicy;
import java.lang.annotation.target;
/**
* @author nanji
* @version 1.0
* @annotationname initmethod
* @desc 自定义的初始化方法注解
* @date 2025/8/2: 11:20
*/
@target(elementtype.method)
@retention(retentionpolicy.runtime)
public @interface initmethod {
string value() default "";
}在定义一个 initdemo 类，用来测试 initmethod 注解，代码如下：
/**
* @author nanji
* @version 1.0
* @classname initdemo
* @desc 测试初始化方法注解
* @date 2025/8/2 : 11:23
*/
public class initdemo {
@initmethod("init...")
public void init() {
system.out.println("正在初始化...");
}
}接着定义一个测试类 main，代码如下：
import java.lang.reflect.*;
/**
* @author nanji
* @version 1.0
* @classname main
* @desc 测试类
* @date 2025/8/2: 11:30
*/
public class main {
public static void main(string[] args) throws exception {
// 写入代理类文件
system.setproperty("jdk.proxy.proxygenerator.savegeneratedfiles", "true");
class<initdemo> cls = initdemo.class;
// 获取 initdemo 类的所有方法
method[] methods = cls.getmethods();
// 遍历所有方法
for (method method : methods) {
// 判断方法是否有 initmethod 注解
boolean isinitmethod = method.isannotationpresent(initmethod.class);
// 如果有 initmethod 注解，则获取当前的注解代理类
if (isinitmethod) {
// 获取 initmethod 注解的代理类
initmethod initmethod = method.getannotation(initmethod.class);
// 获取代理类的类实例
system.out.println(initmethod.getclass());
// 获取注解的值，实际上是通过代理类调用了注解的 value() 方法
string value = initmethod.value();
// 打印注解的 value() 方法的值
system.out.println("initmethod value: " + value);
// 调用 initdemo 类的 init() 方法
method.invoke(cls.getconstructor().newinstance());
}
}
}
}现在我们来运行一下这段程序，看看使用 initmethod 这个注解发生了什么
可以看到控制台打印了三条语句：
第一条 class jdk.proxy2.$proxy1 实际上就是生成的代理类。
第二条 initmethod value: init... 实际上是通过代理类调用了 initmethod 注解类的 value() 方法。
第三条 正在初始化... 实际上是通过反射调用了 initdemo 类的 init() 方法。
那生成的代理类在哪里呢？类中的内容又有什么呢？接着往下看：
在运行测试类的 main 方法时，方法中的第一行代码：
// 写入代理类文件
system.setproperty("jdk.proxy.proxygenerator.savegeneratedfiles", "true");这行代码的作用就是允许代理类的class文件写入你的磁盘当中，默认是写入到你的项目模块中，会生成如下目录：
接着我们打开 jdk 目录下最后面的 proxy2 目录下的 $proxy1 类，通过idea打开后查看类中的结构：
package jdk.proxy2;
import com.ktjiaoyu.annotation.demo.init.initmethod;
import java.lang.invoke.methodhandles;
import java.lang.reflect.invocationhandler;
import java.lang.reflect.method;
import java.lang.reflect.proxy;
import java.lang.reflect.undeclaredthrowableexception;
public final class $proxy1 extends proxy implements initmethod {
private static final method m0;
private static final method m1;
private static final method m2;
private static final method m3;
private static final method m4;
public $proxy1(invocationhandler var1) {
super(var1);
}
public final int hashcode() {
try {
return (integer)super.h.invoke(this, m0, (object[])null);
} catch (runtimeexception | error var2) {
throw var2;
} catch (throwable var3) {
throw new undeclaredthrowableexception(var3);
}
}
public final boolean equals(object var1) {
try {
return (boolean)super.h.invoke(this, m1, new object[]{var1});
} catch (runtimeexception | error var2) {
throw var2;
} catch (throwable var3) {
throw new undeclaredthrowableexception(var3);
}
}
public final string tostring() {
try {
return (string)super.h.invoke(this, m2, (object[])null);
} catch (runtimeexception | error var2) {
throw var2;
} catch (throwable var3) {
throw new undeclaredthrowableexception(var3);
}
}
public final string value() {
try {
return (string)super.h.invoke(this, m3, (object[])null);
} catch (runtimeexception | error var2) {
throw var2;
} catch (throwable var3) {
throw new undeclaredthrowableexception(var3);
}
}
public final class annotationtype() {
try {
return (class)super.h.invoke(this, m4, (object[])null);
} catch (runtimeexception | error var2) {
throw var2;
} catch (throwable var3) {
throw new undeclaredthrowableexception(var3);
}
}
static {
try {
m0 = class.forname("java.lang.object").getmethod("hashcode");
m1 = class.forname("java.lang.object").getmethod("equals", class.forname("java.lang.object"));
m2 = class.forname("java.lang.object").getmethod("tostring");
m3 = class.forname("com.ktjiaoyu.annotation.demo.init.initmethod").getmethod("value");
m4 = class.forname("com.ktjiaoyu.annotation.demo.init.initmethod").getmethod("annotationtype");
} catch (nosuchmethodexception var2) {
throw new nosuchmethoderror(((throwable)var2).getmessage());
} catch (classnotfoundexception var3) {
throw new noclassdeffounderror(((throwable)var3).getmessage());
}
}
private static methodhandles.lookup proxyclasslookup(methodhandles.lookup var0) throws illegalaccessexception {
if (var0.lookupclass() == proxy.class && var0.hasfullprivilegeaccess()) {
return methodhandles.lookup();
} else {
throw new illegalaccessexception(var0.tostring());
}
}
}这个类是通过反射 api 获取注解时由jvm实现的，在这个类的静态代码块中为成员变量 m3 附了值，这个值实际上就是 initmethod 注解中的 value() 方法。
static {
try {
m0 = class.forname("java.lang.object").getmethod("hashcode");
m1 = class.forname("java.lang.object").getmethod("equals", class.forname("java.lang.object"));
m2 = class.forname("java.lang.object").getmethod("tostring");
m3 = class.forname("com.ktjiaoyu.annotation.demo.init.initmethod").getmethod("value");
m4 = class.forname("com.ktjiaoyu.annotation.demo.init.initmethod").getmethod("annotationtype");
} catch (nosuchmethodexception var2) {
throw new nosuchmethoderror(((throwable)var2).getmessage());
} catch (classnotfoundexception var3) {
throw new noclassdeffounderror(((throwable)var3).getmessage());
}
}在我们调用 value() 方法时，实际上是调用的代理类中的 value() 方法，代码如下：
public final string value() {
try {
return (string)super.h.invoke(this, m3, (object[])null);
} catch (runtimeexception | error var2) {
throw var2;
} catch (throwable var3) {
throw new undeclaredthrowableexception(var3);
}
}这个 value() 方法就是获取注解 value 属性的值。到这里就清楚了，为什么可以通过反射去拿到注解的值。
七、总结
- 注解的作用是用来描述和标记java代码当中的元素（类、方法、字段等）
- 元注解是用来标记注解的注解，作用是给 java 工具链（编译器、jvm、注解处理器）去识别的规则，java 工具链根据对应的规则进行对应的处理
- 注解的本质实际上是一个实现了 java.lang.annotation.annotation 接口的接口
- 注解的处理时机发生在编译期，由一个实现了 javax.annotation.processing.abstractprocessor 抽象类的类来进行操作
- 注解的处理时机发生在运行期，通过java动态代理，去实现注解当中定义的方法，从而获取对应的值
- 通过 system.setproperty("jdk.proxy.proxygenerator.savegeneratedfiles", "true") 方法，设置jvm的系统属性，告诉jvm将生成的动态代理类保存到文件系统中，方便开发者查看和调试。
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