Java 8新特性探究（二）类型注解和重复注解

时间：2023-03-10 01:26:11
Java 8新特性探究（二）类型注解和重复注解

本文将介绍java 8的第二个特性：类型注解。

注解大家都知道，从java5开始加入这一特性，发展到现在已然是遍地开花，在很多框架中得到了广泛的使用，用来简化程序中的配置。那充满争议的类型注解究竟是什么？复杂还是便捷？

什么是类型注解

在java 8之前，注解只能是在声明的地方所使用，比如类，方法，属性；java 8里面，注解可以应用在任何地方，比如：

  • 创建类实例

new @Interned MyObject();

  • 类型映射

myString = (@NonNull String) str;

  • implements 语句中

class UnmodifiableList<T> implements @Readonly List<@Readonly T> { ... }

  • throw exception声明

void monitorTemperature() throws @Critical TemperatureException { ... }

需要注意的是，类型注解只是语法而不是语义，并不会影响java的编译时间，加载时间，以及运行时间，也就是说，编译成class文件的时候并不包含类型注解。

类型注解的作用

先看看下面代码

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Collections.emptyList().add("One");
inti=Integer.parseInt("hello");
System.console().readLine();

上面的代码编译是通过的，但运行是会分别报UnsupportedOperationException； NumberFormatException；NullPointerException异常，这些都是runtime error；

类型注解被用来支持在Java的程序中做强类型检查。配合插件式的check framework，可以在编译的时候检测出runtime error，以提高代码质量。这就是类型注解的作用了。

check framework

check framework是第三方工具，配合Java的类型注解效果就是1+1>2。它可以嵌入到javac编译器里面，可以配合ant和maven使用，也可以作为eclipse插件。地址是http://types.cs.washington.edu/checker-framework/。

check framework可以找到类型注解出现的地方并检查，举个简单的例子：

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importcheckers.nullness.quals.*;
publicclass

GetStarted {
    voidsample()
{
        @NonNullObject
ref = newObject();
    }
}

使用javac编译上面的类

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javac
-processor checkers.nullness.NullnessChecker GetStarted.java

编译是通过，但如果修改成

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@NonNullObject
ref = null;

再次编译，则出现

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GetStarted.java:5:
incompatible types.
found  
: @Nullable<nulltype>
required:@NonNullObject
        @NonNullObject
ref = null;
                              ^
1error

如果你不想使用类型注解检测出来错误，则不需要processor，直接javac GetStarted.java是可以编译通过的，这是在java
8 with Type Annotation Support版本里面可以，但java 5,6,7版本都不行，因为javac编译器不知道@NonNull是什么东西，但check framework 有个向下兼容的解决方案，就是将类型注解nonnull用/**/注释起来

，比如上面例子修改为

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importcheckers.nullness.quals.*;
publicclass

GetStarted {
    voidsample()
{
        /*@NonNull*/Object
ref = null;
    }
}

这样javac编译器就会忽略掉注释块，但用check framework里面的javac编译器同样能够检测出nonnull错误。

通过类型注解+check framework我们可以看到，现在runtime error可以在编译时候就能找到。

关于JSR 308

JSR 308想要解决在Java 1.5注解中出现的两个问题：

  • 在句法上对注解的限制：只能把注解写在声明的地方
  • 类型系统在语义上的限制：类型系统还做不到预防所有的bug

JSR 308 通过如下方法解决上述两个问题：

  • 对Java语言的句法进行扩充，允许注解出现在更多的位置上。包括：方法接收器（method receivers，译注：例public int size() @Readonly { ... }），泛型参数，数组，类型转换，类型测试，对象创建，类型参数绑定，类继承和throws子句。其实就是类型注解，现在是java
    8的一个特性
  • 通过引入可插拔的类型系统（pluggable type systems）能够创建功能更强大的注解处理器。类型检查器对带有类型限定注解的源码进行分析，一旦发现不匹配等错误之处就会产生警告信息。其实就是check framework

对JSR308，有人反对，觉得更复杂更静态了，比如 

@NotEmpty List<@NonNull String> strings = new ArrayList<@NonNull String>()> 

换成动态语言为 

var strings = ["one", "two"]; 



有人赞成，说到底，代码才是“最根本”的文档。代码中包含的注解清楚表明了代码编写者的意图。当没有及时更新或者有遗漏的时候，恰恰是注解中包含的意图信息，最容易在其他文档中被丢失。而且将运行时的错误转到编译阶段，不但可以加速开发进程，还可以节省测试时检查bug的时间。

总结

并不是人人都喜欢这个特性，特别是动态语言比较流行的今天，所幸，java 8并不强求大家使用这个特性，反对的人可以不使用这一特性，而对代码质量有些要求比较高的人或公司可以采用JSR 308，毕竟代码才是“最基本”的文档，这句话我是赞同的。虽然代码会增多，但可以使你的代码更具有表达意义。对这个特性有何看法，大家各抒己见。

重复注解

前面介绍了：
lambda表达式和默认方法 （JEP 126）
批量数据操作（JEP 107）
类型注解（JEP 104） 

注：JEP=JDK Enhancement-Proposal (JDK 增强建议 )，每个JEP即一个新特性。

在java 8里面，注解一共有2个改进，一个是类型注解，在上篇已经介绍了，本篇将介绍另外一个注解的改进：重复注解（JEP 120）。

什么是重复注解

允许在同一申明类型（类，属性，或方法）的多次使用同一个注解

一个简单的例子

java 8之前也有重复使用注解的解决方案，但可读性不是很好，比如下面的代码：

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public

@interface
Authority {
     String
role();
}
public

@interface
Authorities {
    Authority[]
value();
}
public

class
RepeatAnnotationUseOldVersion {
     
    @Authorities({@Authority(role="Admin"),@Authority(role="Manager")})
    public

void
doSomeThing(){
    }
}

由另一个注解来存储重复注解，在使用时候，用存储注解Authorities来扩展重复注解，我们再来看看java 8里面的做法：

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@Repeatable(Authorities.class)
public

@interface
Authority {
     String
role();
}
public

@interface
Authorities {
    Authority[]
value();
}
public

class
RepeatAnnotationUseNewVersion {
    @Authority(role="Admin")
    @Authority(role="Manager")
    public

void
doSomeThing(){ }
}

不同的地方是，创建重复注解Authority时，加上@Repeatable,指向存储注解Authorities，在使用时候，直接可以重复使用Authority注解。从上面例子看出，java 8里面做法更适合常规的思维，可读性强一点

总结

JEP120没有太多内容，是一个小特性，仅仅是为了提高代码可读性。这次java 8对注解做了2个方面的改进（JEP 104,JEP120），相信注解会比以前使用得更加频繁了。

from ：  http://my.oschina.net/benhaile/blog/179642

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