Java8中的類型注解淺析

更新時(shí)間：2014年06月09日 11:33:23 作者：

這篇文章主要介紹了Java8中的類型注解淺析,java8之前，注解只能是在聲明的地方所使用,java8里面的注解則可以應(yīng)用在任何地方,需要的朋友可以參考下

注解大家都知道，從java5開始加入這一特性，發(fā)展到現(xiàn)在已然是遍地開花，在很多框架中得到了廣泛的使用，用來簡(jiǎn)化程序中的配置。那充滿爭(zhēng)議的類型注解究竟是什么？復(fù)雜還是便捷？

一、什么是類型注解

在java 8之前，注解只能是在聲明的地方所使用，比如類，方法，屬性；java 8里面，注解可以應(yīng)用在任何地方，比如：

創(chuàng)建類實(shí)例

復(fù)制代碼代碼如下:

new @Interned MyObject();

類型映射

復(fù)制代碼代碼如下:

myString = (@NonNull String) str;

implements 語句中

復(fù)制代碼代碼如下:

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

throw exception聲明

復(fù)制代碼代碼如下:

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

需要注意的是，類型注解只是語法而不是語義，并不會(huì)影響java的編譯時(shí)間，加載時(shí)間，以及運(yùn)行時(shí)間，也就是說，編譯成class文件的時(shí)候并不包含類型注解。

二、類型注解的作用

先看看下面代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

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

上面的代碼編譯是通過的，但運(yùn)行是會(huì)分別報(bào)UnsupportedOperationException； NumberFormatException；NullPointerException異常，這些都是runtime error；

類型注解被用來支持在Java的程序中做強(qiáng)類型檢查。配合插件式的check framework，可以在編譯的時(shí)候檢測(cè)出runtime error，以提高代碼質(zhì)量。這就是類型注解的作用了。

三、check framework

check framework是第三方工具，配合Java的類型注解效果就是1+1>2。它可以嵌入到j(luò)avac編譯器里面，可以配合ant和maven使用，也可以作為eclipse插件。地址是http://types.cs.washington.edu/checker-framework/。
check framework可以找到類型注解出現(xiàn)的地方并檢查，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

復(fù)制代碼代碼如下:

import checkers.nullness.quals.*;
public class GetStarted {
    void sample() {
        @NonNull Object ref = new Object();
    }
}

使用javac編譯上面的類

復(fù)制代碼代碼如下:

javac -processor checkers.nullness.NullnessChecker GetStarted.java

編譯是通過，但如果修改成：

復(fù)制代碼代碼如下:

@NonNull Object ref = null;

如果你不想使用類型注解檢測(cè)出來錯(cuò)誤，則不需要processor，直接javac GetStarted.java是可以編譯通過的，這是在java 8 with Type Annotation Support版本里面可以，但java 5,6,7版本都不行，因?yàn)閖avac編譯器不知道@NonNull是什么東西，但check framework 有個(gè)向下兼容的解決方案，就是將類型注解nonnull用/**/注釋起來
，比如上面例子修改為：

復(fù)制代碼代碼如下:

import checkers.nullness.quals.*;
public class GetStarted {
    void sample() {
        /*@NonNull*/ Object ref = null;
    }
}

這樣javac編譯器就會(huì)忽略掉注釋塊，但用check framework里面的javac編譯器同樣能夠檢測(cè)出nonnull錯(cuò)誤。
通過類型注解+check framework我們可以看到，現(xiàn)在runtime error可以在編譯時(shí)候就能找到。

四、關(guān)于JSR 308

JSR 308想要解決在Java 1.5注解中出現(xiàn)的兩個(gè)問題：

1.在句法上對(duì)注解的限制：只能把注解寫在聲明的地方
2.類型系統(tǒng)在語義上的限制：類型系統(tǒng)還做不到預(yù)防所有的bug
JSR 308 通過如下方法解決上述兩個(gè)問題：

1.對(duì)Java語言的句法進(jìn)行擴(kuò)充，允許注解出現(xiàn)在更多的位置上。包括：方法接收器（method receivers，譯注：例public int size() @Readonly { ... }），泛型參數(shù)，數(shù)組，類型轉(zhuǎn)換，類型測(cè)試，對(duì)象創(chuàng)建，類型參數(shù)綁定，類繼承和throws子句。其實(shí)就是類型注解，現(xiàn)在是java 8的一個(gè)特性

2.通過引入可插拔的類型系統(tǒng)（pluggable type systems）能夠創(chuàng)建功能更強(qiáng)大的注解處理器。類型檢查器對(duì)帶有類型限定注解的源碼進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)不匹配等錯(cuò)誤之處就會(huì)產(chǎn)生警告信息。其實(shí)就是check framework
對(duì)JSR308，有人反對(duì)，覺得更復(fù)雜更靜態(tài)了，比如

復(fù)制代碼代碼如下:

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

換成動(dòng)態(tài)語言為

復(fù)制代碼代碼如下:

var strings = ["one", "two"];

有人贊成，說到底，代碼才是“最根本”的文檔。代碼中包含的注解清楚表明了代碼編寫者的意圖。當(dāng)沒有及時(shí)更新或者有遺漏的時(shí)候，恰恰是注解中包含的意圖信息，最容易在其他文檔中被丟失。而且將運(yùn)行時(shí)的錯(cuò)誤轉(zhuǎn)到編譯階段，不但可以加速開發(fā)進(jìn)程，還可以節(jié)省測(cè)試時(shí)檢查bug的時(shí)間。

五、總結(jié)

并不是人人都喜歡這個(gè)特性，特別是動(dòng)態(tài)語言比較流行的今天，所幸，java 8并不強(qiáng)求大家使用這個(gè)特性，反對(duì)的人可以不使用這一特性，而對(duì)代碼質(zhì)量有些要求比較高的人或公司可以采用JSR 308，畢竟代碼才是“最基本”的文檔，這句話我是贊同的。雖然代碼會(huì)增多，但可以使你的代碼更具有表達(dá)意義。對(duì)這個(gè)特性有何看法，大家各抒己見。。

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