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09 怎么用好Java注解?

如果你使用面向对象的概念和技术有一段时间了,不知道你会不会有这样的困惑: 面向对象技术带来的麻烦,一点都不比它带来的好处少!

比如说,我们辛辛苦苦继承了一个类,重写了它的方法。过几天,这个类居然修改了它的接口,而且没人通知我们。然后,我们写的子类还可以美滋滋地编译,运行,就是总出错误,怎么调试都没发现这个子类的实现有什么不妥。直到有人说,父类变了!这时候,我们就想找杯咖啡暖暖手,一个人静静。

面向对象技术确实有它值得傲娇的地方。但是,只有把类似上面的小麻烦解决掉,它的使用才更合理。 比如说,父类做了修改,能不能立即就通知我? 别等到问题出现了,我们还被蒙在鼓里。

Java注解就可以帮助我们。

什么是Java注解

Java注解是Java 1.5引入的一个工具,类似于给代码贴个标签,通过注解可以为代码添加标签信息。这些标签信息可以添加在字段、方法和类上。开发工具、部署工具或者运行类库,可以对这些标签信息进行特殊的处理,从而获得更丰富的功能。

经过十多年的发展,注解已经成了Java生态系统一个非常重要的技术。使用注解可以大幅度降低我们的开发强度,提高工作效率,减少潜在的错误。像Java类库一样,注解也有了越来越丰富的定义和规范,成了我们需要掌握的重要技术之一。

我们这里只讨论编写规范的代码时,该怎么合理地使用注解,具体就是Override、Deprecated、SuppressWarnings这三个注解。更详细的Java注解技术和规范,以及如何自定义注解,需要你参考相关的文档。

在声明继承关系中,Java注解该如何使用?

在代码编写中,继承和重写是面向对象编程的两个重要的机制。这两个机制,在给我们带来便利的同时,也顺便带来了一些麻烦,这就需要我们用到注解了。

第一个麻烦是,识别子类的方法是不是重写方法。比如下面的例子,在一般情况下,对代码阅读者来说,最直觉的感受就是,getFirstName()这个方法不是重写方法,父类Person没有定义这个方法。

class Student extends Person {
    // snipped
    public String getFirstName() {
        // snipped
    }
    // snipped
}

通常如果一个方法是重写方法,一定要使用Override注解,清楚地标明这个方法是重写的方法。 使用Override 注解的另一个好处是,如果父类更改了方法,子类的编译就会出错。这样我们就能在第一时间获得通知,既可以及时地变更子类,也可以使父类的变更更加合理。

class Student extends Person {
    // snipped
    @Override
    public String getFirstName() {
        // snipped
    }
    // snipped
}

为什么要识别重写方法呢?这是因为继承的第二个麻烦。

第二个麻烦是,重写方法可以不遵守父类方法的规范。面向对象编程的机制,理想的状况是,父类定义了方法和规范,子类严格地遵守父类的定义。 比如Person.getFirstName()要求返回值是一个人的名,不包括姓氏部分,而且不可以是空值。但是子类Student.getFirstName()的实现完全有可能没有严格遵守这样的规范,不管是有意的,或者是无意的。 比如,返回了姓氏,或者返回了包括姓氏的姓名,或者可以返回了空值。

class Student extends Person {
    // snipped
    @Override
    public String getFirstName() {
        return null;
    }
    // snipped
}

编译器无法检查重写到底该怎么实现,保持重写方法的行为一致需要我们凭借经验、肉眼识别。一般来说,一个重写方法不应该改变父类定义的规范。如果的确需要改变,就要有充足的理由,以及面对潜在兼容问题的具体的解决办法。

比如上面的例子中,如果Person.getFirstName()不允许返回空值,应用程序可以很安心地使用返回值,而不需要检查空值。

boolean isAlice(Person person) {
  return person.getFirstName().equals("Alice");
}

但是,有了可以返回空值的Studen.getFirstName()的重写,上面的代码就可能抛出NullPointerException。一段简单的、严格遵守规范的代码,就变得危机四伏。

既然需要肉眼的判断,第一步就是要识别出重写方法。 识别方法越简单越好。

所以,重写的方法,一定要加上Override注解。这个注解,既可以提醒代码的阅读者,也提醒代码的书写者,要谨慎对待该方法在父类定义的规范。

识别出重写方法后,第二步就要判断重写的方法和父类规范的定义有没有冲突和抵触。

虽然一般情况下,子类的重写方法不应该改变父类的规范。但是,编写代码处处充满了无奈和妥协。极少数情况下,除了变更方法的规范,我们可能别无选择。 一旦这种情况发生,一定要明确标明,并注明潜在的后果。

如果重写方法既没有改变父类规范,也没有其他情况需要重点说明,重写方法就不应该有规范描述部分的存在。这样,可以减少规范描述对于阅读者的误导。我们当然需要了解具体的规范,但是应该查找、阅读父类的规范描述。


继承和重写还有一些其他的麻烦,我们后面的章节接着再聊。

在废弃退役接口的情况下,如何使用注解?

一个软件,部署得越广泛,生命力越悠久,就越需要不断地改进、升级。而废弃不合理的设计,拥抱更新的思想,也是软件改进的一部分。

然而,软件接口的废弃,不是一件简单的事情。越是广泛使用的接口,它的废弃、退役越困难。

比如,下面的String构造方法,是1994年Java 1.0设计实现的方法。很快,人们发现了这个方法的局限性。在1997年发布的Java 1.1中,废弃了该构造方法以及其他相关的方法。到现在,已经废弃20多年了,但Java依然没有删除这些方法,因为String的使用太广泛了!

@Deprecated(since="1.1")
public String(byte ascii[], int hibyte) {
    this(ascii, hibyte, 0, ascii.length);
}

无论对于软件的维护者,还是软件的使用者,废弃的接口都是不值得让我们继续耗费精力的。

如果软件的维护者继续在废弃的接口上投入精力,意味着这个接口随着时间的推移,它的实现可能会存在各种各样的问题,包括严重的安全问题,就连使用者也要承担这些风险。而且还会有用户持续把它们运用到新的应用中去,这就违背了废弃接口的初衷。更多的使用者加入危险的游戏,也增加了删除废弃接口的难度。

这就要求我们做好两件事情。

第一件事情是,如果接口的设计存在不合理性,或者新方法取代了旧方法,我们应该尽早地废弃该接口

及时止损!

做好这件事情,需要我们使用Deprecated注解,并且用一切可以使用的办法,广而告之。对于代码而言,要在声明中使用Deprecated注解;在规范描述中,说明废弃的原因以及替代的办法;对于有计划要删除的接口,要注明计划删除的版本号。

下面是两个可以参照的Java代码废弃接口的例子:

java/lang/String.java:

/**
 * Counts the number of stack frames in this thread. The thread must
 * be suspended.
 *
 * @return     the number of stack frames in this thread.
 * @throws     IllegalThreadStateException  if this thread is not
 *             suspended.
 * @deprecated The definition of this call depends on
 *             {@link #suspend}, which is deprecated.  Further,
 *             the results of this call were never well-defined.
 *             This method is subject to removal in a future
 *             version of Java SE.
 * @see        StackWalker
 */
@Deprecated(since="1.2", forRemoval=true)
public native int countStackFrames();
java.security.Certificate.java:

/**
 * <p>This is an interface of abstract methods for managing a
 * variety of identity certificates.
 *
 * ... snipped ...
 *
 * @deprecated This class is deprecated and subject to removal
 *     in a future version of Java SE. It has been replaced by
 *     {@code java.security.cert.Certificate} and related classes.
 * @see java.security.cert.Certificate
 */
@Deprecated(since="1.2", forRemoval=true)
public interface Certificate {
    // snipped
}

第二件事情是,如果我们在现有的代码中使用了废弃的接口,要尽快转换、使用替换的方法。等到废弃方法删除的时候,再去更改,就太晚了,不要等到压力山大的时候才救火

如果一个接口被废弃,编译器会警告继续使用的代码。Java提供了一个不推荐使用的注解,SuppressWarnings。这个注解告诉编译器,忽略特定的警告。警告是非常有价值的信息,忽略警告永远不是一个最好的选项。

再次强调,除非万不得已,不要使用SuppressWarnings。如果万不得已来临,请参考下面的例子。

@SuppressWarnings("deprecation")
private boolean myMethodUseDeprecatedMethod() {
  // snipped
}

当然,这样的使用带来了一系列的后遗症。 由于,废弃的编译警告被无视,我们使用了废弃接口的事实就被淹没在代码的海洋里,再也进入不了我们的视野。不到废弃接口被删除的那一天,我们都意识不到我们的代码里使用了废弃的接口,我们的应用程序都要承担着废弃接口维护不足的种种风险,包括严重的安全风险。

后面我们还会谈到,不要轻易地更改现有的代码,即使这些代码很丑陋,散发着浓浓的腐臭味。但是,有一个例外,如果看到了使用SuppressWarnings的代码,我们要尽可能地想办法把相关的警告消除掉、把这个注解去掉,越快越好。

小结

Java注解的功能很丰富,了解注解可以使得我们编码的工作更轻松。 这一次,希望我们记住三个基本的实践:

  1. 重写的方法,总是使用;
  2. 过时的接口,尽早废弃;
  3. 废弃的接口,不要使用。

一起来动手

Java的注解非常丰富,功能也很强大。借这个机会,我想让大家互相分享一下,你最经常使用的注解是什么?什么情况下使用这个注解?这个注解给你带来哪些便利?欢迎你把你的经验发布在评论区,我们一起来学习更多的注解,一起来进步。

也欢迎你把这篇文章分享给你的朋友或者同事,一起来探讨吧!

精选留言(15)
  • hua168 👍(52) 💬(2)

    老师,问3个很重要的题外问题: 1. 大专学历,想直接自学考本科或研究生,自考学历中大型公司承认的吗? 2. 大公司对年龄有限制的吗? 3. 30多岁,运维(编程自学java一年,没项目经验),只有小公司工作经验,技术一般,发展方向是什么?很多IT公司好像都不要年龄大点的~~人生80,那不是40岁就没得工作了?

    2019-01-23

  • 大白给小白讲故事 👍(16) 💬(1)

    lombok插件的很多实用的注解 @Data 使用在类上,该注解会提供getter、setter、equals、canEqual、hashCode、toString方法。 @NonNull 该注解使用在属性上,该注解用于属的非空检查,当放在setter方法的字段上,将生成一个空检查,如果为空,则抛出NullPointerException。 @AllArgsConstructor 该注解使用在类上,该注解提供一个全参数的构造方法,默认不提供无参构造。 @NoArgsConstructor 该注解使用在类上,该注解提供一个无参构造。 等等

    2019-01-24

  • 卞雪达 👍(3) 💬(1)

    哈哈哈,最常用的注解,现在都成Spring的@Autowired啦,还有Spring的各种注解,给我的感觉,Spring使用多了,都是注解编程啦,我参数检验都用注解完成。我也会写自己的注解,我刚刚还完成了一个@Excel,我这是个Web的项目,有的接口产生的数据,可能会被导出成Excel,我捣鼓了几波,终于弄了一个注解,放在controller层的方法上,让那种简单的回List的接口,可以直接导出成Excel(配合下http参数),我遇到比较大的麻烦,是我之前设计了一个@Page的注解,注在Service层方法上,帮助开启数据库分页(也要配合http参数,且是一个方法查一次数据的那种),而@Excel跟它有个比较大的冲突:@Page是要分页,@Excel是不要分页。用户肯定是查询的时候看到分页接口,导出的时候拿到全部结果,我得想办法通知一下@Page,我最开始尝试给@Page里面的default方法弄个参数,然后改这个值,后来发现这个值竟然不是每个线程独有的,而是唯一的,也就是改了大家全都改,后来想了想,大概是因为注解本质上是个接口或类似接口?最终选择了ThreadLocal来通知@Page,我已经使用了很多ThreadLoacal了,我之前用它不是很多,现在有些上瘾,又隐隐担心别有坑,比如我知道有个不remove可能有内存溢出的坑。回到注解的话题,注解编程我觉得挺帅的,@Override我也爱加,能给方法加多少注解我就加多少,感觉是一种加持,哈哈哈,不过创造、使用注解就像是创造、使用规则,得对这个规则熟悉,好多注解编译器也不能判断你是不是符合了规则,用的时候还是有些学习成本。

    2019-05-15

  • 王智 👍(3) 💬(1)

    阿里巴巴的扫描插件或许会有帮助的,在使用idea的过程中,安装了Alibaba Java Coding Guidelines之后,代码的规范等等插件就会检测出来报红,虽然可以运行,但是对于有强迫症和代码洁癖的人来说就很难受. 包括了if不写括号,继承的方法没有使用@Override注解. 对于刚刚工作的我,java中的注解用的最多的就是@Override了. 废弃方法在idea中会有横线作为标记,有这种标记的方法一律不使用. 继续加油去了.

    2019-01-23

  • 小成 👍(2) 💬(1)

    C++11引入了override关键字,对应Java的override. C++14引入了deprecated关键字,对应Java的deprecated.

    2019-01-30

  • web 👍(2) 💬(1)

    题目有点大, 以为是讲怎么写注解; 内容有点水, 半个版面怎么写override

    2019-01-28

  • 苦行僧 👍(2) 💬(1)

    现在基本上是用静态代码检查工具扫描业务代码,jdk中的废弃方法基本替换掉

    2019-01-23

  • 程龙 👍(1) 💬(1)

    老师 我想问下,接口和实现类,注解应该写在接口 上面还是实现类?

    2019-04-10

  • 醉侠 👍(1) 💬(1)

    老师,想知道文章里String的构造函数为什么被移除,是因为字符编码的问题吗?

    2019-02-13

  • Being 👍(1) 💬(1)

    Override对应C++就是virtual了,经常用,以前还真不太清楚为什么重写的方法要加,就觉得好区别,就保留这个习惯了,今天才意识到要避免父类删除继承方法后,能快速通过编译器定位问题。 貌似C++没有JAVA的Depraceted和SuppressWarnings类似的,我再查查确认下,Deprecated的用处挺大的,及时止损呀

    2019-01-23

  • 啦啦啦 👍(1) 💬(1)

    课程都是以java讲解的吗,没有其他编程语言吗

    2019-01-23

  • 不工 👍(0) 💬(1)

    老师,什么时候用 {@link } {@code } ?

    2021-04-10

  • Sisyphus235 👍(0) 💬(1)

    注解如果没有校检功能就是注释,如果需要校检功能,各个语言都有自己的特色,比如 python 的装饰器,能够极大的提高代码可读性,模块封装的更好。 是否使用注解应该是个开放话题,注释倒是必须写清楚的。

    2019-05-22

  • 悲劇の輪廻 👍(0) 💬(1)

    虽然只是为了举例而写的代码段,但一般情况下需要被equals的对象为字符串时我们会声明一个字符串常量,而当一个从方法获得的值需要与字符串常量作比较的时候,通常把方法返回值放在被equals的位置,这样也能避免方法返回null时抛出空指针异常,而且不会引起逻辑上的错误。:-)

    2019-02-25

  • hua168 👍(0) 💬(1)

    看你介绍,您是DBA大神,有哥们小公司搞DBA几年,会mysql、MSSQL、mongoDB,群集、分库,分表、分区简单优化等,不懂开发,我想问一下: 1.DBA一般发展方向是怎样的呀?运维和开发我了解,DBA没接触过,无法给建议,一般的升级过程是怎样的? 2.DBA开发语言选择是C++还是java,还是其它? 3.以后发展方向是怎样?现在都是开源、大数据时代时代,阿里又搞“去IOE”,一般oracle DBA发展前景不好吧? DBA工资普遍比开发、运维高,但感觉很难~~能帮菜鸟指一个大概的方向吗?谢谢~~

    2019-01-24