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Java Annotation 高级应用

摘要: Java Annotation 高级应用

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作者:cleverpig(作者的Blog:http://blog.matrix.org.cn/page/cleverpig)
原文:http://www.matrix.org.cn/resource/article/44/44062_Java+Annotation+Apt.html
关键字:java,annotation,apt

前言：
前不久在matrix上先后发表了《java annotation 入门》、《java annotation 手册》两篇文章，比较全面的对java annotation的语法、原理、使用三方面进行了阐述。由于《入门》中的简单例程虽然简单明了的说明了annotation用法，但给大家的感觉可能是意犹未见，所以在此行文《java annotation高级应用》，具体实例化解释annotation和annotation processing tool（APT）的使用。望能对各位的有所帮助。

一、摘要：
《java annotation高级应用》具体实例化解释annotation和annotation processing tool（APT）的使用。望能对各位的有所帮助。本文列举了用于演示annotation的BRFW演示框架、演示APT的apt代码实例，并对其进行较为深度的分析，希望大家多多提意见。

二、annotation实例分析
1．BRFW（Beaninfo Runtime FrameWork）定义：
本人编写的一个annotation功能演示框架。顾名思义，BRFW就是在运行时取得bean信息的框架。

2．BRFW的功能：
A．源代码级annotation：在bean的源代码中使用annotation定义bean的信息；
B．运行时获取bean数据：在运行时分析bean class中的annotation，并将当前bean class中field信息取出，功能类似xdoclet；
C．运行时bean数据的xml绑定：将获得的bean数据构造为xml文件格式展现。熟悉j2ee的朋友知道，这个功能类似jaxb。

3．BRFW框架：
BRFW主要包含以下几个类：
A．Persistent类：定义了用于修饰类的固有类型成员变量的annotation。
B．Exportable类：定义了用于修饰Class的类型的annotation。
C．ExportToXml类：核心类，用于完成BRFW的主要功能：将具有Exportable Annotation的bean对象转换为xml格式文本。
D．AddressForTest类：被A和B修饰过的用于测试目的的地址bean类。其中包含了地址定义所必需的信息：国家、省级、城市、街道、门牌等。
E．AddressListForTest类：被A和B修饰过的友人通讯录bean类。其中包含了通讯录所必备的信息：友人姓名、年龄、电话、住址（成员为AddressForTest类型的ArrayList）、备注。需要说明的是电话这个bean成员变量是由字符串类型组成的ArrayList类型。由于朋友的住址可能不唯一，故这里的住址为由AddressForTest类型组成的ArrayList。
从上面的列表中，可以发现A、B用于修饰bean类和其类成员；C主要用于取出bean类的数据并将其作xml绑定，代码中使用了E作为测试类；E中可能包含着多个D。
在了解了这个简单框架后，我们来看一下BRFW的代码吧！

4．BRFW源代码分析：
A．Persistent类：
清单1：

package com.bjinfotech.practice.annotation.runtimeframework;

import java.lang.annotation.*;

/**
 * 用于修饰类的固有类型成员变量的annotation
 * @author cleverpig
 *
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.FIELD)
public @interface Persistent { 
  String value() default "";
}

B．Exportable类：
清单2：

package com.bjinfotech.practice.annotation.runtimeframework;

import java.lang.annotation.*;

/**
 * 用于修饰类的类型的annotation
 * @author cleverpig
 *
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface Exportable {
  //名称
  String name() default "";
  //描述
  String description() default "";
  //省略name和description后，用来保存name值
  String value() default "";
  
}

C．AddressForTest类：
清单3：

package com.bjinfotech.practice.annotation.runtimeframework;

/**
 * 用于测试的地址类
 * @author cleverpig
 *
 */
@Exportable("address")
public class AddressForTest {
  //国家
  @Persistent
  private String country=null;
  
  //省级
  @Persistent
  private String province=null;
  
  //城市
  @Persistent
  private String city=null;
  
  //街道
  @Persistent
  private String street=null;

  //门牌
  @Persistent
  private String doorplate=null;
  
  public AddressForTest(String country,String province,
      String city,String street,String doorplate){
    this.country=country;
    this.province=province;
    this.city=city;
    this.street=street;
    this.doorplate=doorplate;
  }
  
}

D．AddressListForTest类：
清单4：

package com.bjinfotech.practice.annotation.runtimeframework;

import java.util.*;

/**
 * 友人通讯录
 * 包含：姓名、年龄、电话、住址（多个）、备注
 * @author cleverpig
 *
 */
@Exportable(name="addresslist",description="address list")
public class AddressListForTest {
  //友人姓名
  @Persistent
  private String friendName=null;
  
  //友人年龄
  @Persistent
  private int age=0;
  
  //友人电话
  @Persistent
  private ArrayList telephone=null;
  
  //友人住址：家庭、单位
  @Persistent
  private ArrayList AddressForText=null;
  
  //备注
  @Persistent
  private String note=null;
  
  public AddressListForTest(String name,int age,
      ArrayList telephoneList, 
      ArrayList addressList,
      String note){
    this.friendName=name;
    this.age=age;
    this.telephone=new ArrayList(telephoneList);
    this.AddressForText=new ArrayList(addressList);
    this.note=note;
    
  }
}

E．ExportToXml类：
清单5：

package com.bjinfotech.practice.annotation.runtimeframework;

import java.lang.reflect.Field;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.ArrayList;

/**
 * 将具有Exportable Annotation的对象转换为xml格式文本 
 * @author cleverpig
 *
 */
public class ExportToXml {
  /**
   * 返回对象的成员变量的值（字符串类型）
   * @param field 对象的成员变量
   * @param fieldTypeClass 对象的类型
   * @param obj 对象
   * @return 对象的成员变量的值（字符串类型）
   */
  private String getFieldValue(Field field,Class fieldTypeClass,Object obj){
    String value=null;
    
    try{
      if (fieldTypeClass==String.class){
        value=(String)field.get(obj);
      }
      else if (fieldTypeClass==int.class){
        value=Integer.toString(field.getInt(obj));
      }
      else if (fieldTypeClass==long.class){
        value=Long.toString(field.getLong(obj));
      }
      else if (fieldTypeClass==short.class){
        value=Short.toString(field.getShort(obj));
      }
      else if (fieldTypeClass==float.class){
        value=Float.toString(field.getFloat(obj));
      }
      else if (fieldTypeClass==double.class){
        value=Double.toString(field.getDouble(obj));
      }
      else if (fieldTypeClass==byte.class){
        value=Byte.toString(field.getByte(obj));
      }
      else if (fieldTypeClass==char.class){
        value=Character.toString(field.getChar(obj));
      }
      else if (fieldTypeClass==boolean.class){
        value=Boolean.toString(field.getBoolean(obj));
      }
    }
    catch(Exception ex){
      ex.printStackTrace();
      value=null;
    }
    return value;
  }
  
  /**
   * 输出对象的字段，当对象的字段为Collection或者Map类型时，要调用exportObject方法继续处理
   * @param obj 被处理的对象
   * @throws Exception
   */
  public void exportFields(Object obj) throws Exception{
    Exportable exportable=obj.getClass().getAnnotation(Exportable.class);  
    if (exportable!=null){
      if (exportable.value().length()>0){
//        System.out.println("Class annotation Name:"+exportable.value());
      }
      else{
//        System.out.println("Class annotation Name:"+exportable.name());
      }
    }
    else{
//      System.out.println(obj.getClass()+"类不是使用Exportable标注过的");
    }
    
    //取出对象的成员变量
    Field[] fields=obj.getClass().getDeclaredFields();
    
    for(Field field:fields){
      //获得成员变量的标注
      Persistent fieldAnnotation=field.getAnnotation(Persistent.class);
      if (fieldAnnotation==null){
        continue;
      }
      //重要:避免java虚拟机检查对私有成员的访问权限
      field.setAccessible(true);
      Class typeClass=field.getType();
      String name=field.getName();
      String value=getFieldValue(field,typeClass,obj);
      
      //如果获得成员变量的值，则输出
      if (value!=null){
        System.out.println(getIndent()+"<"+name+">\n"
            +getIndent()+"\t"+value+"\n"+getIndent()+"");
      }
      //处理成员变量中类型为Collection或Map
      else if ((field.get(obj) instanceof Collection)||
          (field.get(obj) instanceof Map)){
        exportObject(field.get(obj));
      }
      else{
        exportObject(field.get(obj));
      }
      
    }
  }
  
  //缩进深度
  int levelDepth=0;
  //防止循环引用的检查者，循环引用现象如：a包含b，而b又包含a
  Collection