Java 的注解本身对代码逻辑没有任何影响。注解的行为取决于其 @Retention 配置，主要有以下三种类型：

• SOURCE: 此类注解在编译期会被丢弃，通常由编译器使用。
• CLASS: 此类注解仅保存在 .class 文件中，不会被加载到 JVM，主要由底层工具库使用。
• RUNTIME: 此类注解会被加载到 JVM，并在运行时可以通过程序读取。RUNTIME 类型的注解不仅会被使用，还经常需要我们自己编写。

本节主要讨论如何读取 RUNTIME 类型的注解。因为注解定义后也是一种 class，所有的注解都继承自 java.lang.annotation.Annotation，因此，读取注解需要使用反射 API。

3.1 使用反射 API 读取 Annotation

Java 提供了使用反射 API 读取 Annotation 的方法，包括判断注解是否存在以及获取注解信息。

判断某个注解是否存在于 Class、Field、Method 或 Constructor：

• Class.isAnnotationPresent(Class)
• Field.isAnnotationPresent(Class)
• Method.isAnnotationPresent(Class)
• Constructor.isAnnotationPresent(Class)

例如：

// 判断 @Report 是否存在于 Person 类:
Person.class.isAnnotationPresent(Report.class);

使用反射 API 读取 Annotation：

• Class.getAnnotation(Class)
• Field.getAnnotation(Class)
• Method.getAnnotation(Class)
• Constructor.getAnnotation(Class)

例如：

// 获取 Person 定义的 @Report 注解:
Report report = Person.class.getAnnotation(Report.class);
int type = report.type();
String level = report.level();

使用反射 API 读取 Annotation 有两种方式：

1. 先判断 Annotation 是否存在，如果存在，则直接读取：

   Class cls = Person.class;
   if (cls.isAnnotationPresent(Report.class)) {
       Report report = cls.getAnnotation(Report.class);
       ...
   }

2. 直接读取 Annotation，如果 Annotation 不存在，将返回 null：

   Class cls = Person.class;
   Report report = cls.getAnnotation(Report.class);
   if (report != null) {
      ...
   }

读取方法、字段和构造方法的 Annotation 与 Class 类似。然而，读取方法参数的 Annotation 较为复杂，因为方法参数本身可以看作一个数组，而每个参数又可以定义多个注解。因此，一次性获取方法参数的所有注解需要使用一个二维数组来表示。例如，对于以下方法定义的注解：

public void hello(@NotNull @Range(max=5) String name, @NotNull String prefix) {
}

要读取方法参数的注解，首先需要通过反射获取 Method 实例，然后读取方法参数的所有注解：

// 获取 Method 实例:
Method m = ...
// 获取所有参数的 Annotation:
Annotation[][] annos = m.getParameterAnnotations();
// 第一个参数（索引为 0）的所有 Annotation:
Annotation[] annosOfName = annos[0];
for (Annotation anno : annosOfName) {
    if (anno instanceof Range r) { // @Range 注解
        r.max();
    }
    if (anno instanceof NotNull n) { // @NotNull 注解
        //
    }
}

接下来，我们将通过一个示例来展示如何使用自定义注解来实现特定的功能。

3.2 使用注解

注解的使用完全取决于程序本身。例如，JUnit 是一个测试框架，它会自动运行所有标记为 @Test 的方法。现在，假设我们有一个 @Range 注解，用于定义 String 字段的规则，即字段长度必须满足 @Range 的参数定义：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.FIELD)
public @interface Range {
    int min() default 0;
    int max() default 255;
}

在某个 JavaBean 中，我们可以使用该注解：

public class Person {
    @Range(min=1, max=20)
    public String name;

    @Range(max=10)
    public String city;
}

需要注意的是，定义注解本身对程序逻辑没有任何影响。我们需要编写代码来使用注解。以下是一个 Person 实例的检查方法，用于检查 Person 实例的 String 字段长度是否满足 @Range 的定义：

void check(Person person) throws IllegalArgumentException, ReflectiveOperationException {
    // 遍历所有 Field:
    for (Field field : person.getClass().getFields()) {
        // 获取 Field 定义的 @Range:
        Range range = field.getAnnotation(Range.class);
        // 如果 @Range 存在:
        if (range != null) {
            // 获取 Field 的值:
            Object value = field.get(person);
            // 如果值是 String:
            if (value instanceof String s) {
                // 判断值是否满足 @Range 的 min/max:
                if (s.length() < range.min() || s.length() > range.max()) {
                    throw new IllegalArgumentException("Invalid field: " + field.getName());
                }
            }
        }
    }
}

通过 @Range 注解，结合 check() 方法，我们可以完成 Person 实例的检查。需要注意的是，检查逻辑完全由我们自己编写，JVM 不会自动为注解添加任何额外的逻辑。