Java 8新特性探究（四）類型註解 複雜仍是便捷

本文將介紹java 8的第二個特性：類型註解。

註解你們都知道，從java5開始加入這一特性，發展到如今已然是遍地開花，在不少框架中獲得了普遍的使用，用來簡化程序中的配置。那充滿爭議的類型註解到底是什麼？複雜仍是便捷？

什麼是類型註解

在java 8以前，註解只能是在聲明的地方所使用，好比類，方法，屬性；java 8裏面，註解能夠應用在任何地方，好比：

• 建立類實例

        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 { ... }

須要注意的是，類型註解只是語法而不是語義，並不會影響java的編譯時間，加載時間，以及運行時間，也就是說，編譯成class文件的時候並不包含類型註解。

類型註解的做用

先看看下面代碼

Collections.emptyList().add("One");
int i=Integer.parseInt("hello");
System.console().readLine();

上面的代碼編譯是經過的，但運行是會分別報UnsupportedOperationException； NumberFormatException；NullPointerException異常，這些都是runtime error；

類型註解被用來支持在Java的程序中作強類型檢查。配合插件式的check framework，能夠在編譯的時候檢測出runtime error，以提升代碼質量。這就是類型註解的做用了。

check framework

check framework是第三方工具，配合Java的類型註解效果就是1+1>2。它能夠嵌入到javac編譯器裏面，能夠配合ant和maven使用，也能夠做爲eclipse插件。地址是http://types.cs.washington.edu/checker-framework/。
check framework能夠找到類型註解出現的地方並檢查，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

編譯是經過，但若是修改爲

@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

若是你不想使用類型註解檢測出來錯誤，則不須要processor，直接javac GetStarted.java是能夠編譯經過的，這是在java 8 with Type Annotation Support版本里面能夠，但java 5,6,7版本都不行，由於javac編譯器不知道@NonNull是什麼東西，但check framework 有個向下兼容的解決方案，就是將類型註解nonnull用/**/註釋起來
，好比上面例子修改成

import checkers.nullness.quals.*;
public class GetStarted {
    void sample() {
        /*@NonNull*/ Object ref = null;
    }
}

這樣javac編譯器就會忽略掉註釋塊，但用check framework裏面的javac編譯器一樣可以檢測出nonnull錯誤。
經過類型註解+check framework咱們能夠看到，如今runtime error能夠在編譯時候就能找到。

關於JSR 308

JSR 308想要解決在Java 1.5註解中出現的兩個問題：

• 在句法上對註解的限制：只能把註解寫在聲明的地方 
• 類型系統在語義上的限制：類型系統還作不到預防全部的bug 

JSR 308 經過以下方法解決上述兩個問題：

• 對Java語言的句法進行擴充，容許註解出如今更多的位置上。包括：方法接收器（method receivers，譯註：例public int size() @Readonly { ... }），泛型參數，數組，類型轉換，類型測試，對象建立，類型參數綁定，類繼承和throws子句。其實就是類型註解，如今是java 8的一個特性
• 經過引入可插拔的類型系統（pluggable type systems）可以建立功能更強大的註解處理器。類型檢查器對帶有類型限定註解的源碼進行分析，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，以爲更復雜更靜態了，好比
@NotEmpty List<@NonNull String> strings = new ArrayList<@NonNull String>()>
換成動態語言爲
var strings = ["one", "two"];

有人同意，說到底，代碼纔是「最根本」的文檔。代碼中包含的註解清楚代表了代碼編寫者的意圖。當沒有及時更新或者有遺漏的時候，偏偏是註解中包含的意圖信息，最容易在其餘文檔中被丟失。並且將運行時的錯誤轉到編譯階段，不但能夠加速開發進程，還能夠節省測試時檢查bug的時間。

總結

並非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並不強求你們使用這個特性，反對的人能夠不使用這一特性，而對代碼質量有些要求比較高的人或公司能夠採用JSR 308，畢竟代碼纔是「最基本」的文檔，這句話我是贊同的。雖然代碼會增多，但可使你的代碼更具備表達意義。對這個特性有何見解，你們各抒己見。。。。

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