你一直使用注解，但是你知道它的實現原理嗎？

Java內置的注解以及自定義一個注解大家都比較熟悉的了，現在來看看注解實現的原理，看看Java的體系下面是如何對注解的支持的。

在討論前先看一個自定義注解的例子，自定義實現這樣一個注解：通過@Test向某類注入一個字符串，通過@TestMethod向某個方法注入一個字符串。

① 創建Test注解，聲明作用于類并保留到運行時，默認值為default。

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Test {
    String value() default "default";
}

② 創建TestMethod注解，聲明作用于方法并保留到運行時。

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TestMethod {
    String value();
}

③測試類，運行后輸出default和tomcat-method兩個字符串，因為@Test沒有傳入值，所以輸出了默認值，而@TestMethod則輸出了注入的字符串。

@Test()
public class AnnotationTest {
    @TestMethod("tomcat-method")
    public void test(){
    }
    public static void main(String[] args){
        Test t = AnnotationTest.class.getAnnotation(Test.class);
        System.out.println(t.value());
        TestMethod tm = null;
        try {
            tm = AnnotationTest.class.getDeclaredMethod("test",null).getAnnotation(TestMethod.class);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(tm.value());
    }
}

對于注解Test，如果對AnnotationTest類進行注解，則運行時可以通過AnnotationTest.class.getAnnotation(Test.class)獲取注解聲明的值，從上面的句子就可以看出，它是從class結構中獲取出Test注解的，所以肯定是在某個時候注解被加入到class結構中去了。

@Test("test")
public class AnnotationTest {
    public void test(){
    }
}

從java源碼到class字節碼是由編譯器完成的，編譯器會對java源碼進行解析并生成class文件，而注解也是在編譯時由編譯器進行處理，編譯器會對注解符號處理并附加到class結構中，根據jvm規范，class文件結構是嚴格有序的格式，唯一可以附加信息到class結構中的方式就是保存到class結構的attributes屬性中。

我們知道對于類、字段、方法，在class結構中都有自己特定的表結構，而且各自都有自己的屬性，而對于注解，作用的范圍也可以不同，可以作用在類上，也可以作用在字段或方法上，這時編譯器會對應將注解信息存放到類、字段、方法自己的屬性上。

在我們的AnnotationTest類被編譯后，在對應的AnnotationTest.class文件中會包含一個RuntimeVisibleAnnotations屬性，由于這個注解是作用在類上，所以此屬性被添加到類的屬性集上。

即Test注解的鍵值對value=test會被記錄起來。而當JVM加載AnnotationTest.class文件字節碼時，就會將RuntimeVisibleAnnotations屬性值保存到AnnotationTest的Class對象中，于是就可以通過AnnotationTest.class.getAnnotation(Test.class)獲取到Test注解對象，進而再通過Test注解對象獲取到Test里面的屬性值。

這里可能會有疑問，Test注解對象是什么？

其實注解被編譯后的本質就是一個繼承Annotation接口的接口，所以@Test其實就是public interface Test extends Annotation，當我們通過AnnotationTest.class.getAnnotation(Test.class)調用時，JDK會通過動態代理生成一個實現了Test接口的對象，并把將RuntimeVisibleAnnotations屬性值設置進此對象中，此對象即為Test注解對象，通過它的value()方法就可以獲取到注解值。

Java注解實現機制的整個過程如上面所示，它的實現需要編譯器和JVM一起配合。