Java 8新特性探究(4):類型注解 復雜還是便捷
注解大家都知道，從java5開始加入這一特性，發展到現在已然是遍地開花，在很多框架中得到了廣泛的使用，用來簡化程序中的配置。那充滿爭議的類型注解究竟是什么？復雜還是便捷？
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，注解可以應用在任何地方，比如：
- 創建類實例
new @Interned MyObject();
- 類型映射
myString = (@NonNull String) str;
- implements 語句中
class UnmodifiableList<T> implements @Readonly List<@Readonly T> { ... }
- throw exception聲明
void monitorTemperature() throws @Critical TemperatureException { ... }
需要注意的是，類型注解只是語法而不是語義，并不會影響java的編譯時間，加載時間，以及運行時間，也就是說，編譯成class文件的時候并不包含類型注解。
類型注解的作用
先看看下面代碼
- Collections.emptyList().add("One");
- int i=Integer.parseInt("hello");
- System.console().readLine();
上面的代碼編譯是通過的，但運行是會分別報UnsupportedOperationException； NumberFormatException；NullPointerException異常，這些都是runtime error；
類型注解被用來支持在Java的程序中做強類型檢查。配合插件式的check framework，可以在編譯的時候檢測出runtime error，以提高代碼質量。這就是類型注解的作用了。
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javac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的地方并檢查，舉個簡單的例子：
- import checkers.nullness.quals.*;
- public class GetStarted {
- void sample() {
- @NonNull Object ref = new Object();
- }
- }
使用javac編譯上面的類
- javac -processor checkers.nullness.NullnessChecker GetStarted.java
編譯是通過，但如果修改成
- @NonNull Object ref = null;
再次編譯，則出現
- GetStarted.java:5: incompatible types.
- found : @Nullable <nulltype>
- required: @NonNull Object
- @NonNull Object ref = null;
- ^
- 1 error
如果你不想使用類型注解檢測出來錯誤，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，因為javac編譯器不知道@NonNull是什么東西，但check framework 有個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
- import checkers.nullness.quals.*;
- public class GetStarted {
- void sample() {
- /*@NonNull*/ Object ref = null;
- }
- }
這樣javac編譯器就會忽略掉注釋塊，但用check framework里面的javac編譯器同樣能夠檢測出nonnull錯誤。
通過類型注解+check framework我們可以看到，現在runtime error可以在編譯時候就能找到。
關于JSR 308
JSR 308想要解決在Java 1.5注解中出現的兩個問題：
- 在句法上對注解的限制：只能把注解寫在聲明的地方
- 類型系統在語義上的限制：類型系統還做不到預防所有的bug
JSR 308 通過如下方法解決上述兩個問題：
- 對Java語言的句法進行擴充，允許注解出現在更多的位置上。包括：方法接收器（method receivers，譯注：例public int size() @Readonly { ... }），泛型參數，數組，類型轉換，類型測試，對象創建，類型參數綁定，類繼承和throws子句。其實就是類型注解，現在是java 8的一個特性
- 通過引入可插拔的類型系統（pluggable type systems）能夠創建功能更強大的注解處理器。類型檢查器對帶有類型限定注解的源碼進行分析，一旦發現不匹配等錯誤之處就會產生警告信息。其實就是check framework
對JSR308，有人反對，覺得更復雜更靜態了，比如
- @NotEmpty List<@NonNull String> strings = new ArrayList<@NonNull String>()>
換成動態語言為
- 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。當沒有及時更新或者有遺漏的時候，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。而且將運行時的錯誤轉到編譯階段，不但可以加速開發進程，還可以節省測試時檢查bug的時間。
總結
并不是人人都喜歡這個特性，特別是動態語言比較流行的今天，所幸，java 8并不強求大家使用這個特性，反對的人可以不使用這一特性，而對代碼質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。雖然代碼會增多，但可以使你的代碼更具有表達意義。對這個特性有何看法，大家各抒己見。。。。
原文鏈接：http://my.oschina.net/benhaile/blog/179642
