前言

注解是 Java 5 引入的一種元數(shù)據(jù)機(jī)制，可以在代碼中添加信息，這些信息可以被編譯器、開發(fā)工具或運(yùn)行時(shí)環(huán)境使用。

注解的本質(zhì)是一個(gè)繼承了Annotation的接口

 Java 注解（Annotation）是一種元數(shù)據(jù)，它本身不直接影響代碼邏輯，但可以被編譯器、工具或框架在編譯時(shí)或運(yùn)行時(shí)讀取并處理。

 注解實(shí)際上是一個(gè)接口，它隱式地繼承自 java.lang.annotation.Annotation 接口。注解中定義的方法對(duì)應(yīng)注解的“屬性”。這些方法沒有參數(shù)，返回值類型受限（基本類型、String、Class、枚舉、注解以及它們的數(shù)組）。

 對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的自定義注解，使用 @interface 關(guān)鍵字進(jìn)行實(shí)現(xiàn)

public @interface MyAnnotation {
    String value() default "";
}

 用 javap -c MyAnnotation 反編譯后，會(huì)看到，

public interface MyAnnotation extends java.lang.annotation.Annotation {
  public abstract java.lang.String value();
}

元注解

 Java 提供了幾個(gè)元注解（即注解的注解），用來定義注解的生命周期、使用位置等。

@Target注解

 @Target 接收一個(gè) ElementType 數(shù)組，表示該注解可以出現(xiàn)在哪些地方。常用的 ElementType 枚舉值包括：

@Retention注解

• SOURCE：注解只保留在源代碼中，編譯時(shí)被丟棄（如 @Override、@SuppressWarnings）。這類注解僅用于編譯期檢查，不會(huì)進(jìn)入 .class 文件。
• CLASS（默認(rèn)）：注解保留在 .class 文件中，但加載到 JVM 時(shí)會(huì)被忽略（即運(yùn)行時(shí)無法通過反射獲?。?。這種級(jí)別通常用于字節(jié)碼操作工具（如 Lombok）。
• RUNTIME：注解保留在 .class 文件中，并且在運(yùn)行時(shí)可以被 JVM 讀?。ㄍㄟ^反射）。這是框架最常用的級(jí)別（如 @Autowired、@RequestMapping）。

注解在字節(jié)碼中的存儲(chǔ)

編譯階段

 當(dāng)編譯器處理帶有注解的代碼時(shí)，會(huì)根據(jù) @Retention 決定是否將注解信息寫入 .class 文件。對(duì)于 RUNTIME 或 CLASS 級(jí)別的注解，編譯器會(huì)在字節(jié)碼中添加專門的屬性表（Attribute）。

 以 @MyAnnotation 標(biāo)注一個(gè)類為例：

@MyAnnotation("hello")
public class Test {}

 用 javap -v Test 查看字節(jié)碼，會(huì)看到類似：

RuntimeVisibleAnnotations:
  0: #10(#11=s#12)
    #10 = Utf8 "LMyAnnotation;"
    #11 = Utf8 "value"
    #12 = Utf8 "hello"

 RuntimeVisibleAnnotations 是字節(jié)碼中的一種屬性，表示在運(yùn)行時(shí)可見的注解列表。每個(gè)注解被編碼為：注解類型 + 屬性名 + 屬性值。例子中的類型為 LMyAnnotation；，屬性名是value，屬性值是hello。

類加載階段

 JVM 在加載類時(shí)，會(huì)讀取 .class 文件中的這些屬性，將注解信息解析并存儲(chǔ)到類的元數(shù)據(jù)中（方法區(qū)的 Annotation 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）。但對(duì)于 @Retention(CLASS) 的注解，在類加載后這些信息會(huì)被丟棄；而對(duì)于 RUNTIME 的注解，會(huì)保留在運(yùn)行時(shí)。

運(yùn)行時(shí)注解（反射API）

JVM自動(dòng)生成動(dòng)態(tài)代理對(duì)象來實(shí)現(xiàn)注解接口，可通過代理對(duì)象的 invoke 方法實(shí)現(xiàn)對(duì)注解中屬性對(duì)應(yīng)值的返回（自定義注解中的 value 的對(duì)應(yīng)屬性值）

 當(dāng)注解的 @Retention 為 RUNTIME 時(shí)，才可以通過反射 API 獲取注解信息

Annotation[] annotations = Test.class.getAnnotations();
MyAnnotation myAnno = Test.class.getAnnotation(MyAnnotation.class);
String value = myAnno.value();

• Class.getAnnotation(Class) 最終會(huì)調(diào)用 JVM 內(nèi)部的 native 方法，遍歷類的 RuntimeVisibleAnnotations 表。
• 對(duì)于找到的每個(gè)注解，JVM 會(huì)動(dòng)態(tài)生成一個(gè)代理對(duì)象（java.lang.reflect.Proxy）來實(shí)現(xiàn)該注解接口。
• 這個(gè)代理對(duì)象內(nèi)部有一個(gè) AnnotationInvocationHandler（在 sun.reflect.annotation 包下），它維護(hù)了一個(gè) Map<String, Object>，里面存放了解析出的注解屬性名和值（例如 {“value”: “hello”}）
• 代理對(duì)象的 invoke 方法會(huì)根據(jù)注解屬性名返回對(duì)應(yīng)的值（這些值存儲(chǔ)在字節(jié)碼中，由 JVM 解析后保存）。
• 因此，myAnno.value() 實(shí)際執(zhí)行的是代理對(duì)象的方法調(diào)用，而不是某個(gè)實(shí)現(xiàn)類的實(shí)例方法。

@MyAnnotation(“hello”) 本質(zhì)上是 @MyAnnotation(value = “hello”)，相當(dāng)于給value賦值為 “hello”，調(diào)用myAnno.value()本質(zhì)上調(diào)用代理對(duì)象的 invoke 方法，最終返回屬性值。

到此這篇關(guān)于【Java基礎(chǔ)面經(jīng)】Java 注解的底層原理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 注解原理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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