介绍 Java 注解与反射机制。首先讲解自定义注解的定义方式及属性设置，随后阐述四大元注解（@Target、@Retention 等）的作用范围与生命周期。通过权限校验实战案例，演示如何结合反射获取注解信息并执行逻辑。最后总结注解在日志、ORM、AOP 等框架场景中的应用，帮助开发者掌握声明式编程的核心技术。
注解是 Java 中给代码'贴标签'的机制，本身不直接影响执行，但能通过工具或框架赋予额外含义。自定义注解结合反射可实现日志记录、权限校验等动态逻辑。
自定义注解使用 @interface 关键字定义，本质上是一种特殊的接口（编译后会生成继承 java.lang.annotation.Annotation 的接口）。
// 定义一个空注解
public @interface MyFirstAnnotation { }
这个注解没有任何属性，仅作为标记使用。可以直接标注在类、方法等元素上：
@MyFirstAnnotation
public class Demo {
@MyFirstAnnotation
public void test() {}
}
注解可以包含'属性'（类似接口的抽象方法），使用时需要为属性赋值（除非有默认值）。
public @interface UserInfo {
// 字符串属性
String name();
// 整数属性，带默认值
int age() default 18;
// 数组属性
String[] hobbies() default {"coding"};
}
使用时的语法（属性名 = 值）：
@UserInfo(name = "张三", age = 20, hobbies = {"篮球", "游戏"})
public class Person {}
💡 特殊规则：
若属性名是 value，且只有这一个属性需要赋值，可省略属性名：@MyAnnotation("test") 数组属性若只有一个元素，可省略大括号：hobbies = "足球"
元注解是用于修饰注解的注解，规定了自定义注解的使用范围、生命周期等特性。Java 内置了 4 种元注解：@Target、@Retention、@Documented、@Inherited。
@Target 限制注解可标注的目标（如类、方法、字段等），参数是 ElementType 枚举数组，常用值：
| ElementType | 作用范围 |
|---|---|
| TYPE | 类、接口、枚举 |
| METHOD | 方法 |
| FIELD | 成员变量（包括枚举常量） |
| PARAMETER | 方法参数 |
| CONSTRUCTOR | 构造方法 |
| LOCAL_VARIABLE | 局部变量 |
示例：限制注解只能用于类和方法
import java.lang.annotation.Target;
import java.lang.annotation.ElementType;
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD}) // 可修饰类和方法
public @interface Log { }
如果把 @Log 标注在字段上，编译器会直接报错：
public class Demo {
@Log // 编译错误：@Log 不适用于字段
private String name;
}
@Retention 决定注解保留到哪个阶段（源码、字节码、运行时），参数是 RetentionPolicy 枚举，必须指定：
| RetentionPolicy | 生命周期说明 | 能否被反射获取 |
|---|---|---|
| SOURCE | 仅存在于源码中，编译后丢弃（如@Override） | 不能 |
| CLASS | 保留到字节码中，但 JVM 运行时不加载（默认值） | 不能 |
| RUNTIME | 保留到运行时，JVM 加载，可通过反射获取 | 能 |
示例：让注解在运行时可被反射获取
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 关键：保留到运行时
public @interface Permission {
String value();
}
💡 为什么 RUNTIME 重要？反射是在程序运行时动态获取类信息的机制，只有 RUNTIME 级别的注解才能被反射读取，这是注解与反射结合的核心前提。
默认情况下，javadoc 生成的文档不会包含注解信息。@Documented 修饰的注解会被包含在文档中。
示例：
import java.lang.annotation.Documented;
@Documented // 生成文档时包含该注解
public @interface Description {
String value();
}
/**
* 测试类
* @Description 这是一个测试类
*/
@Description("测试类")
public class Test {}
生成的 javadoc 中，Test 类的文档会显示 @Description("测试类")。
@Inherited 表示注解具有继承性：如果父类被该注解标注，子类会自动继承该注解（仅对类注解有效，方法 / 字段注解不继承）。
示例：
import java.lang.annotation.Inherited;
@Inherited // 允许继承
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface InheritedAnnotation {}
// 父类标注注解
@InheritedAnnotation
class Parent {}
// 子类未标注，但会继承父类的@InheritedAnnotation
class Child extends Parent {}
通过反射验证：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Child.class.isAnnotationPresent(InheritedAnnotation.class)); // 输出：true
}
}
注解本身只是标记，必须通过反射获取注解信息并执行逻辑，才能真正发挥作用。反射提供了以下核心方法（在 Class、Method、Field 等类中）：
| 方法 | 作用 |
|---|---|
| getAnnotation(Class) | 获取指定类型的注解实例 |
| getAnnotations() | 获取所有注解（包括继承的） |
| isAnnotationPresent(Class) | 判断是否存在指定注解 |
需求：定义 @RequiresPermission 注解，标记方法需要的权限；通过反射调用方法前检查当前用户是否有权限，无权限则抛出异常。
import java.lang.annotation.*;
@Target(ElementType.METHOD) // 仅用于方法
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 运行时可反射获取
public @interface RequiresPermission {
String[] value(); // 所需权限列表
}
public class UserService {
// 需要"user:query"权限
@RequiresPermission("user:query")
public void queryUser() {
System.out.println("查询用户成功");
}
// 需要"user:add"或"admin"权限
@RequiresPermission({"user:add", "admin"})
public void addUser() {
System.out.println("新增用户成功");
}
}
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class PermissionChecker {
// 模拟当前用户拥有的权限
private static final Set<String> CURRENT_USER_PERMISSIONS = new HashSet<>(Arrays.asList("user:query"));
// 反射调用方法并校验权限
public static void invokeWithCheck(Object obj, String methodName) throws Exception {
// 1. 获取方法对象
Method method = obj.getClass().getMethod(methodName);
// 2. 检查方法是否有@RequiresPermission 注解
if (method.isAnnotationPresent(RequiresPermission.class)) {
// 3. 获取注解实例
RequiresPermission annotation = method.getAnnotation(RequiresPermission.class);
// 4. 获取注解的权限列表
String[] requiredPermissions = annotation.value();
// 5. 校验权限
boolean hasPermission = false;
for (String permission : requiredPermissions) {
if (CURRENT_USER_PERMISSIONS.contains(permission)) {
hasPermission = true;
break;
}
}
if (!hasPermission) {
throw new SecurityException("权限不足，需要：" + Arrays.toString(requiredPermissions));
}
}
// 6. 权限通过，调用方法
method.invoke(obj);
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
UserService service = new UserService();
invokeWithCheck(service, "queryUser"); // 成功：查询用户成功
invokeWithCheck(service, "addUser"); // 失败：抛出 SecurityException
}
}
查询用户成功
Exception in thread "main" java.lang.SecurityException: 权限不足，需要：[user:add, admin]
注解的本质：@interface 编译后会生成一个继承 java.lang.annotation.Annotation 的接口，例如：
// 编译后自动生成的代码（简化）
public interface MyAnnotation extends Annotation {
String value();
int age() default 18;
}
注解 + 反射的组合在框架中被广泛使用：
日志记录：通过注解标记需要记录日志的方法，反射拦截并打印日志（如 Spring 的@Log）。 ORM 映射：用注解关联 Java 类与数据库表（如 JPA 的@Entity、@Column）。 依赖注入：标记需要注入的对象（如 Spring 的@Autowired）。 AOP 切面：通过注解定义切入点（如 Spring 的@Before、@After）。 参数校验：验证方法参数合法性（如 Jakarta 的@NotNull、@Size）。
自定义注解是 Java 中'声明式编程'的核心体现，结合反射能极大简化代码逻辑、提高灵活性。掌握元注解的作用（尤其是@Target 和@Retention）是定义有效注解的前提，而反射则是让注解从'标记'变为'可执行逻辑'的桥梁。
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