### 默認值限制
編譯器對于元素的默認值有些過于挑剔。首先,元素不能有不確定的值。也就是說,元素要么有默認值,要么就在使用注解時提供元素的值。
這里有另外一個限制:任何非基本類型的元素, 無論是在源代碼聲明時還是在注解接口中定義默認值時,都不能使用 null 作為其值。這個限制使得處理器很難表現一個元素的存在或者缺失的狀態,因為在每個注解的聲明中,所有的元素都存在,并且具有相應的值。為了繞開這個約束,可以自定義一些特殊的值,比如空字符串或者負數用于表達某個元素不存在。
```java
// annotations/SimulatingNull.java
import java.lang.annotation.*;
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface SimulatingNull {
int id() default -1;
String description() default "";
}
```
這是一個在定義注解的習慣用法。
### 生成外部文件
當有些框架需要一些額外的信息才能與你的源代碼協同工作,這種情況下注解就會變得十分有用。像 Enterprise JavaBeans (EJB3 之前)這樣的技術,每一個 Bean 都需要需要大量的接口和部署描述文件,而這些就是“樣板”文件。Web Service,自定義標簽庫以及對象/關系映射工具(例如 Toplink 和 Hibernate)通常都需要 XML 描述文件,而這些文件脫離于代碼之外。除了定義 Java 類,程序員還必須忍受沉悶,重復的提供某些信息,例如類名和包名等已經在原始類中已經提供的信息。每當你使用外部描述文件時,他就擁有了一個類的兩個獨立信息源,這經常導致代碼的同步問題。同時這也要求了為項目工作的程序員在知道如何編寫 Java 程序的同時,也必須知道如何編輯描述文件。
假設你想提供一些基本的對象/關系映射功能,能夠自動生成數據庫表。你可以使用 XML 描述文件來指明類的名字、每個成員以及數據庫映射的相關信息。但是,通過使用注解,你可以把所有信息都保存在 **JavaBean** 源文件中。為此你需要一些用于定義數據庫表名稱、數據庫列以及將 SQL 類型映射到屬性的注解。
以下是一個注解的定義,它告訴注解處理器應該創建一個數據庫表:
```java
// annotations/database/DBTable.java
package annotations.database;
import java.lang.annotation.*;
@Target(ElementType.TYPE) // Applies to classes only
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DBTable {
String name() default "";
}
```
在 `@Target` 注解中指定的每一個 **ElementType** 就是一個約束,它告訴編譯器,這個自定義的注解只能用于指定的類型。你可以指定 **enum ElementType** 中的一個值,或者以逗號分割的形式指定多個值。如果想要將注解應用于所有的 **ElementType**,那么可以省去 `@Target` 注解,但是這并不常見。
注意 **@DBTable** 中有一個 `name()` 元素,該注解通過這個元素為處理器創建數據庫時提供表的名字。
如下是修飾字段的注解:
```java
// annotations/database/Constraints.java
package annotations.database;
import java.lang.annotation.*;
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Constraints {
boolean primaryKey() default false;
boolean allowNull() default true;
boolean unique() default false;
}
```
```java
// annotations/database/SQLString.java
package annotations.database;
import java.lang.annotation.*;
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface SQLString {
int value() default 0;
String name() default "";
Constraints constraints() default @Constraints;
}
```
```java
// annotations/database/SQLInteger.java
package annotations.database;
import java.lang.annotation.*;
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface SQLInteger {
String name() default "";
Constraints constraints() default @Constraints;
}
```
**@Constraints** 注解允許處理器提供數據庫表的元數據。**@Constraints** 代表了數據庫通常提供的約束的一小部分,但是它所要表達的思想已經很清楚了。`primaryKey()`,`allowNull()` 和 `unique()` 元素明顯的提供了默認值,從而使得在大多數情況下,該注解的使用者不需要輸入太多東西。
另外兩個 **@interface** 定義的是 SQL 類型。如果希望這個框架更有價值的話,我們應該為每個 SQL 類型都定義相應的注解。不過作為示例,兩個元素足夠了。
這些 SQL 類型具有 `name()` 元素和 `constraints()` 元素。后者利用了嵌套注解的功能,將數據庫列的類型約束信息嵌入其中。注意 `constraints()` 元素的默認值是 **@Constraints**。由于在 **@Constraints** 注解類型之后,沒有在括號中指明 **@Constraints** 元素的值,因此,**constraints()** 的默認值為所有元素都為默認值的 **@Constraints** 注解。如果要使得嵌入的 **@Constraints** 注解中的 `unique()` 元素為 true,并作為 `constraints()` 元素的默認值,你可以像如下定義:
```java
// annotations/database/Uniqueness.java
// Sample of nested annotations
package annotations.database;
public @interface Uniqueness {
Constraints constraints()
default @Constraints(unique = true);
}
```
下面是一個簡單的,使用了如上注解的類:
```java
// annotations/database/Member.java
package annotations.database;
@DBTable(name = "MEMBER")
public class Member {
@SQLString(30) String firstName;
@SQLString(50) String lastName;
@SQLInteger Integer age;
@SQLString(value = 30,
constraints = @Constraints(primaryKey = true))
String reference;
static int memberCount;
public String getReference() { return reference; }
public String getFirstName() { return firstName; }
public String getLastName() { return lastName; }
@Override
public String toString() { return reference; }
public Integer getAge() { return age; }
}
```
類注解 **@DBTable** 注解給定了元素值 MEMBER,它將會作為標的名字。類的屬性 **firstName** 和 **lastName** 都被注解為 **@SQLString** 類型并且給了默認元素值分別為 30 和 50。這些注解都有兩個有趣的地方:首先,他們都使用了嵌入的 **@Constraints** 注解的默認值;其次,它們都是用了快捷方式特性。如果你在注解中定義了名為 **value** 的元素,并且在使用該注解時,**value** 為唯一一個需要賦值的元素,你就不需要使用名—值對的語法,你只需要在括號中給出 **value** 元素的值即可。這可以應用于任何合法類型的元素。這也限制了你必須將元素命名為 **value**,不過在上面的例子中,這樣的注解語句也更易于理解:
```java
@SQLString(30)
```
處理器將在創建表的時候使用該值設置 SQL 列的大小。
默認值的語法雖然很靈巧,但是它很快就變的復雜起來。以 **reference** 字段的注解為例,上面擁有 **@SQLString** 注解,但是這個字段也將成為表的主鍵,因此在嵌入的 **@Constraint** 注解中設定 **primaryKey** 元素的值。這時事情就變的復雜了。你不得不為這個嵌入的注解使用很長的鍵—值對的形式,來指定元素名稱和 **@interface** 的名稱。同時,由于有特殊命名的 **value** 也不是唯一需要賦值的元素,因此不能再使用快捷方式特性。如你所見,最終結果不算清晰易懂。
- 譯者的話
- 前言
- 簡介
- 第一章 對象的概念
- 抽象
- 接口
- 服務提供
- 封裝
- 復用
- 繼承
- "是一個"與"像是一個"的關系
- 多態
- 單繼承結構
- 集合
- 對象創建與生命周期
- 異常處理
- 本章小結
- 第二章 安裝Java和本書用例
- 編輯器
- Shell
- Java安裝
- 校驗安裝
- 安裝和運行代碼示例
- 第三章 萬物皆對象
- 對象操縱
- 對象創建
- 數據存儲
- 基本類型的存儲
- 高精度數值
- 數組的存儲
- 代碼注釋
- 對象清理
- 作用域
- 對象作用域
- 類的創建
- 類型
- 字段
- 基本類型默認值
- 方法使用
- 返回類型
- 參數列表
- 程序編寫
- 命名可見性
- 使用其他組件
- static關鍵字
- 小試牛刀
- 編譯和運行
- 編碼風格
- 本章小結
- 第四章 運算符
- 開始使用
- 優先級
- 賦值
- 方法調用中的別名現象
- 算術運算符
- 一元加減運算符
- 遞增和遞減
- 關系運算符
- 測試對象等價
- 邏輯運算符
- 短路
- 字面值常量
- 下劃線
- 指數計數法
- 位運算符
- 移位運算符
- 三元運算符
- 字符串運算符
- 常見陷阱
- 類型轉換
- 截斷和舍入
- 類型提升
- Java沒有sizeof
- 運算符總結
- 本章小結
- 第五章 控制流
- true和false
- if-else
- 迭代語句
- while
- do-while
- for
- 逗號操作符
- for-in 語法
- return
- break 和 continue
- 臭名昭著的 goto
- switch
- switch 字符串
- 本章小結
- 第六章 初始化和清理
- 利用構造器保證初始化
- 方法重載
- 區分重載方法
- 重載與基本類型
- 返回值的重載
- 無參構造器
- this關鍵字
- 在構造器中調用構造器
- static 的含義
- 垃圾回收器
- finalize()的用途
- 你必須實施清理
- 終結條件
- 垃圾回收器如何工作
- 成員初始化
- 指定初始化
- 構造器初始化
- 初始化的順序
- 靜態數據的初始化
- 顯式的靜態初始化
- 非靜態實例初始化
- 數組初始化
- 動態數組創建
- 可變參數列表
- 枚舉類型
- 本章小結
- 第七章 封裝
- 包的概念
- 代碼組織
- 創建獨一無二的包名
- 沖突
- 定制工具庫
- 使用 import 改變行為
- 使用包的忠告
- 訪問權限修飾符
- 包訪問權限
- public: 接口訪問權限
- 默認包
- private: 你無法訪問
- protected: 繼承訪問權限
- 包訪問權限 Vs Public 構造器
- 接口和實現
- 類訪問權限
- 本章小結
- 第八章 復用
- 組合語法
- 繼承語法
- 初始化基類
- 帶參數的構造函數
- 委托
- 結合組合與繼承
- 保證適當的清理
- 名稱隱藏
- 組合與繼承的選擇
- protected
- 向上轉型
- 再論組合和繼承
- final關鍵字
- final 數據
- 空白 final
- final 參數
- final 方法
- final 和 private
- final 類
- final 忠告
- 類初始化和加載
- 繼承和初始化
- 本章小結
- 第九章 多態
- 向上轉型回顧
- 忘掉對象類型
- 轉機
- 方法調用綁定
- 產生正確的行為
- 可擴展性
- 陷阱:“重寫”私有方法
- 陷阱:屬性與靜態方法
- 構造器和多態
- 構造器調用順序
- 繼承和清理
- 構造器內部多態方法的行為
- 協變返回類型
- 使用繼承設計
- 替代 vs 擴展
- 向下轉型與運行時類型信息
- 本章小結
- 第十章 接口
- 抽象類和方法
- 接口創建
- 默認方法
- 多繼承
- 接口中的靜態方法
- Instrument 作為接口
- 抽象類和接口
- 完全解耦
- 多接口結合
- 使用繼承擴展接口
- 結合接口時的命名沖突
- 接口適配
- 接口字段
- 初始化接口中的字段
- 接口嵌套
- 接口和工廠方法模式
- 本章小結
- 第十一章 內部類
- 創建內部類
- 鏈接外部類
- 使用 .this 和 .new
- 內部類與向上轉型
- 內部類方法和作用域
- 匿名內部類
- 嵌套類
- 接口內部的類
- 從多層嵌套類中訪問外部類的成員
- 為什么需要內部類
- 閉包與回調
- 內部類與控制框架
- 繼承內部類
- 內部類可以被覆蓋么?
- 局部內部類
- 內部類標識符
- 本章小結
- 第十二章 集合
- 泛型和類型安全的集合
- 基本概念
- 添加元素組
- 集合的打印
- 迭代器Iterators
- ListIterator
- 鏈表LinkedList
- 堆棧Stack
- 集合Set
- 映射Map
- 隊列Queue
- 優先級隊列PriorityQueue
- 集合與迭代器
- for-in和迭代器
- 適配器方法慣用法
- 本章小結
- 簡單集合分類
- 第十三章 函數式編程
- 新舊對比
- Lambda表達式
- 遞歸
- 方法引用
- Runnable接口
- 未綁定的方法引用
- 構造函數引用
- 函數式接口
- 多參數函數式接口
- 缺少基本類型的函數
- 高階函數
- 閉包
- 作為閉包的內部類
- 函數組合
- 柯里化和部分求值
- 純函數式編程
- 本章小結
- 第十四章 流式編程
- 流支持
- 流創建
- 隨機數流
- int 類型的范圍
- generate()
- iterate()
- 流的建造者模式
- Arrays
- 正則表達式
- 中間操作
- 跟蹤和調試
- 流元素排序
- 移除元素
- 應用函數到元素
- 在map()中組合流
- Optional類
- 便利函數
- 創建 Optional
- Optional 對象操作
- Optional 流
- 終端操作
- 數組
- 集合
- 組合
- 匹配
- 查找
- 信息
- 數字流信息
- 本章小結
- 第十五章 異常
- 異常概念
- 基本異常
- 異常參數
- 異常捕獲
- try 語句塊
- 異常處理程序
- 終止與恢復
- 自定義異常
- 異常與記錄日志
- 異常聲明
- 捕獲所有異常
- 多重捕獲
- 棧軌跡
- 重新拋出異常
- 精準的重新拋出異常
- 異常鏈
- Java 標準異常
- 特例:RuntimeException
- 使用 finally 進行清理
- finally 用來做什么?
- 在 return 中使用 finally
- 缺憾:異常丟失
- 異常限制
- 構造器
- Try-With-Resources 用法
- 揭示細節
- 異常匹配
- 其他可選方式
- 歷史
- 觀點
- 把異常傳遞給控制臺
- 把“被檢查的異常”轉換為“不檢查的異常”
- 異常指南
- 本章小結
- 后記:Exception Bizarro World
- 第十六章 代碼校驗
- 測試
- 如果沒有測試過,它就是不能工作的
- 單元測試
- JUnit
- 測試覆蓋率的幻覺
- 前置條件
- 斷言(Assertions)
- Java 斷言語法
- Guava斷言
- 使用斷言進行契約式設計
- 檢查指令
- 前置條件
- 后置條件
- 不變性
- 放松 DbC 檢查或非嚴格的 DbC
- DbC + 單元測試
- 使用Guava前置條件
- 測試驅動開發
- 測試驅動 vs. 測試優先
- 日志
- 日志會給出正在運行的程序的各種信息
- 日志等級
- 調試
- 使用 JDB 調試
- 圖形化調試器
- 基準測試
- 微基準測試
- JMH 的引入
- 剖析和優化
- 優化準則
- 風格檢測
- 靜態錯誤分析
- 代碼重審
- 結對編程
- 重構
- 重構基石
- 持續集成
- 本章小結
- 第十七章 文件
- 文件和目錄路徑
- 選取路徑部分片段
- 路徑分析
- Paths的增減修改
- 目錄
- 文件系統
- 路徑監聽
- 文件查找
- 文件讀寫
- 本章小結
- 第十八章 字符串
- 字符串的不可變
- +的重載與StringBuilder
- 意外遞歸
- 字符串操作
- 格式化輸出
- printf()
- System.out.format()
- Formatter類
- 格式化修飾符
- Formatter轉換
- String.format()
- 一個十六進制轉儲(dump)工具
- 正則表達式
- 基礎
- 創建正則表達式
- 量詞
- CharSequence
- Pattern和Matcher
- find()
- 組(Groups)
- start()和end()
- Pattern標記
- split()
- 替換操作
- 正則表達式與 Java I/O
- 掃描輸入
- Scanner分隔符
- 用正則表達式掃描
- StringTokenizer類
- 本章小結
- 第十九章 類型信息
- 為什么需要 RTTI
- Class對象
- 類字面常量
- 泛化的Class引用
- cast()方法
- 類型轉換檢測
- 使用類字面量
- 遞歸計數
- 一個動態instanceof函數
- 注冊工廠
- 類的等價比較
- 反射:運行時類信息
- 類方法提取器
- 動態代理
- Optional類
- 標記接口
- Mock 對象和樁
- 接口和類型
- 本章小結
- 第二十章 泛型
- 簡單泛型
- 泛型接口
- 泛型方法
- 復雜模型構建
- 泛型擦除
- 補償擦除
- 邊界
- 通配符
- 問題
- 自限定的類型
- 動態類型安全
- 泛型異常
- 混型
- 潛在類型機制
- 對缺乏潛在類型機制的補償
- Java8 中的輔助潛在類型
- 總結:類型轉換真的如此之糟嗎?
- 進階閱讀
- 第二十一章 數組
- 數組特性
- 一等對象
- 返回數組
- 多維數組
- 泛型數組
- Arrays的fill方法
- Arrays的setAll方法
- 增量生成
- 隨機生成
- 泛型和基本數組
- 數組元素修改
- 數組并行
- Arrays工具類
- 數組比較
- 數組拷貝
- 流和數組
- 數組排序
- Arrays.sort()的使用
- 并行排序
- binarySearch二分查找
- parallelPrefix并行前綴
- 本章小結
- 第二十二章 枚舉
- 基本 enum 特性
- 將靜態類型導入用于 enum
- 方法添加
- 覆蓋 enum 的方法
- switch 語句中的 enum
- values 方法的神秘之處
- 實現而非繼承
- 隨機選擇
- 使用接口組織枚舉
- 使用 EnumSet 替代 Flags
- 使用 EnumMap
- 常量特定方法
- 使用 enum 的職責鏈
- 使用 enum 的狀態機
- 多路分發
- 使用 enum 分發
- 使用常量相關的方法
- 使用 EnumMap 進行分發
- 使用二維數組
- 本章小結
- 第二十三章 注解
- 基本語法
- 定義注解
- 元注解
- 編寫注解處理器
- 注解元素
- 默認值限制
- 替代方案
- 注解不支持繼承
- 實現處理器
- 使用javac處理注解
- 最簡單的處理器
- 更復雜的處理器
- 基于注解的單元測試
- 在 @Unit 中使用泛型
- 實現 @Unit
- 本章小結
- 第二十四章 并發編程
- 術語問題
- 并發的新定義
- 并發的超能力
- 并發為速度而生
- 四句格言
- 1.不要這樣做
- 2.沒有什么是真的,一切可能都有問題
- 3.它起作用,并不意味著它沒有問題
- 4.你必須仍然理解
- 殘酷的真相
- 本章其余部分
- 并行流
- 創建和運行任務
- 終止耗時任務
- CompletableFuture類
- 基本用法
- 結合 CompletableFuture
- 模擬
- 異常
- 流異常(Stream Exception)
- 檢查性異常
- 死鎖
- 構造方法非線程安全
- 復雜性和代價
- 本章小結
- 缺點
- 共享內存陷阱
- This Albatross is Big
- 其他類庫
- 考慮為并發設計的語言
- 拓展閱讀
- 第二十五章 設計模式
- 概念
- 單例模式
- 模式分類
- 構建應用程序框架
- 面向實現
- 工廠模式
- 動態工廠
- 多態工廠
- 抽象工廠
- 函數對象
- 命令模式
- 策略模式
- 責任鏈模式
- 改變接口
- 適配器模式(Adapter)
- 外觀模式(Fa?ade)
- 包(Package)作為外觀模式的變體
- 解釋器:運行時的彈性
- 回調
- 多次調度
- 模式重構
- 抽象用法
- 多次派遣
- 訪問者模式
- RTTI的優劣
- 本章小結
- 附錄:補充
- 附錄:編程指南
- 附錄:文檔注釋
- 附錄:對象傳遞和返回
- 附錄:流式IO
- 輸入流類型
- 輸出流類型
- 添加屬性和有用的接口
- 通過FilterInputStream 從 InputStream 讀取
- 通過 FilterOutputStream 向 OutputStream 寫入
- Reader和Writer
- 數據的來源和去處
- 更改流的行為
- 未發生改變的類
- RandomAccessFile類
- IO流典型用途
- 緩沖輸入文件
- 從內存輸入
- 格式化內存輸入
- 基本文件的輸出
- 文本文件輸出快捷方式
- 存儲和恢復數據
- 讀寫隨機訪問文件
- 本章小結
- 附錄:標準IO
- 附錄:新IO
- ByteBuffer
- 數據轉換
- 基本類型獲取
- 視圖緩沖區
- 字節存儲次序
- 緩沖區數據操作
- 緩沖區細節
- 內存映射文件
- 性能
- 文件鎖定
- 映射文件的部分鎖定
- 附錄:理解equals和hashCode方法
- 附錄:集合主題
- 附錄:并發底層原理
- 附錄:數據壓縮
- 附錄:對象序列化
- 附錄:靜態語言類型檢查
- 附錄:C++和Java的優良傳統
- 附錄:成為一名程序員