در حال بارگذاری...

Annotationها در جاوا

سینتکس Annotation در جاوا با علامت '@' شروع می‌شود و می‌تواند بر روی کلاس‌ها، متدها، فیلدها یا حتی پکیج‌ها اعمال شود. در سطوح پیشرفته‌تر، توسعه‌دهندگان می‌توانند custom annotationها ایجاد کنند و با استفاده از reflection و proxy patterns، رفتار runtime را کنترل کنند. این قابلیت‌ها با اصول شیءگرایی مانند inheritance، encapsulation و polymorphism به طور یکپارچه ترکیب می‌شوند.
در این آموزش، شما با نحوه ایجاد و استفاده از annotationهای built-in و custom، و پیاده‌سازی آن‌ها در پروژه‌های واقعی آشنا خواهید شد. مثال‌های عملی شامل syntax، data structures و الگوریتم‌ها هستند و به شما کمک می‌کنند مفاهیم پیشرفته طراحی نرم‌افزار و معماری سیستم را به کار بگیرید. همچنین، نکات مربوط به جلوگیری از memory leaks، خطاهای runtime و الگوریتم‌های ناکارآمد پوشش داده خواهد شد تا بهترین روش‌ها برای توسعه backend به کار گرفته شود.

مثال پایه

java
JAVA Code 
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.*;

// تعریف Annotation سفارشی
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@interface RunMe {
String value() default "Default Task";
}

// استفاده از Annotation
class TaskRunner {

@RunMe(value = "Cleanup Task")
public void cleanup() {
System.out.println("اجرای task پاکسازی");
}

@RunMe
public void defaultTask() {
System.out.println("اجرای task پیش‌فرض");
}

}

public class AnnotationDemo {
public static void main(String\[] args) throws Exception {
TaskRunner runner = new TaskRunner();
Method\[] methods = TaskRunner.class.getDeclaredMethods();

for(Method method : methods) {
if(method.isAnnotationPresent(RunMe.class)) {
RunMe annotation = method.getAnnotation(RunMe.class);
System.out.println("در حال اجرا: " + annotation.value());
method.invoke(runner);
}
}
}

}

در این مثال، ابتدا یک annotation سفارشی با نام @RunMe تعریف شده است. استفاده از @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) تضمین می‌کند که annotation در زمان اجرا قابل دسترسی باشد و بتوان با reflection آن را خواند. @Target(ElementType.METHOD) مشخص می‌کند که این annotation تنها بر روی متدها قابل اعمال است.
کلاس TaskRunner شامل دو متد است که با @RunMe نشانه‌گذاری شده‌اند؛ متد cleanup یک مقدار سفارشی دارد، در حالی که defaultTask از مقدار پیش‌فرض annotation استفاده می‌کند. در متد اصلی main، با استفاده از reflection تمامی متدهای کلاس بررسی می‌شوند و متدهایی که annotation @RunMe دارند اجرا می‌شوند.
این نمونه کاربردی نشان می‌دهد که چگونه annotationها می‌توانند برای اجرای خودکار متدها، مدیریت taskها و پیکربندی runtime استفاده شوند. استفاده از reflection به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد که رفتار برنامه را به‌صورت داینامیک کنترل کنند. توجه داشته باشید که استفاده بیش از حد از reflection می‌تواند بر performance تاثیر بگذارد، بنابراین بهتر است تنها در مواقع نیاز از آن استفاده شود.

مثال کاربردی

java
JAVA Code 
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.*;
import java.util.*;

// تعریف Annotation پیشرفته برای زمان‌بندی taskها
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@interface ScheduledTask {
int interval() default 1; // فاصله اجرا به ثانیه
}

class Scheduler {

@ScheduledTask(interval = 5)
public void reportGeneration() {
System.out.println("تولید گزارش در " + new Date());
}

@ScheduledTask(interval = 2)
public void dataCleanup() {
System.out.println("پاکسازی داده‌ها در " + new Date());
}

}

public class AdvancedAnnotationDemo {
public static void main(String\[] args) throws Exception {
Scheduler scheduler = new Scheduler();
Method\[] methods = Scheduler.class.getDeclaredMethods();

Timer timer = new Timer();

for(Method method : methods) {
if(method.isAnnotationPresent(ScheduledTask.class)) {
ScheduledTask task = method.getAnnotation(ScheduledTask.class);
timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
public void run() {
try {
method.invoke(scheduler);
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, 0, task.interval() * 1000);
}
}
}

}

در این مثال پیشرفته، با استفاده از annotation @ScheduledTask یک سیستم زمان‌بندی ایجاد شده است. هر متد با مقدار interval مشخص شده، در فواصل زمانی متفاوت اجرا می‌شود. این ساختار کاربردی برای برنامه‌های backend مانند تولید گزارش خودکار، پاکسازی داده‌ها و اجرای batch processها بسیار مناسب است.
استفاده از Timer و TimerTask اجازه می‌دهد تا اجرای متدها به صورت asynchronous و برنامه‌ریزی شده انجام شود. با استفاده از reflection، می‌توان متدهای دارای annotation را به صورت داینامیک فراخوانی کرد. نکات best practice شامل مدیریت استثناء‌ها، جلوگیری از memory leak و بهینه‌سازی اجرای زمان‌بندی است. این مثال همچنین الگوریتم‌های زمان‌بندی و اصول OOP مانند encapsulation را نشان می‌دهد و می‌تواند در سیستم‌های enterprise برای مدیریت taskهای دینامیک و workflows خودکار استفاده شود.

بهترین شیوه‌ها و اشتباهات رایج در استفاده از Annotationها در جاوا:

  1. بهترین شیوه‌ها:
    * همیشه @Retention و @Target را مشخص کنید تا رفتار annotation قابل پیش‌بینی و maintainable باشد.
    * از reflection با دقت استفاده کنید تا performance کاهش نیابد.
    * در annotationهای سفارشی، مقدار پیش‌فرض تعریف کنید تا انعطاف‌پذیری افزایش یابد.
    * مدیریت استثناء‌ها و logging را به طور صحیح اعمال کنید، به ویژه در اجرای runtime.
  2. اشتباهات رایج:
    * استفاده بیش از حد از reflection باعث افزایش مصرف حافظه و کاهش performance می‌شود.
    * مدیریت ضعیف استثناء‌ها در متدهای invoke می‌تواند به شکست runtime منجر شود.
    * الگوریتم‌های ناکارآمد، مانند حلقه‌های تکراری با فراخوانی‌های reflection، عملکرد برنامه را کاهش می‌دهند.
    * امنیت: مراقب فراخوانی متدهای حساس بدون کنترل باشید.
  3. نکات رفع خطا:
    * از breakpoint و logging در reflection استفاده کنید.
    * مقادیر annotation را با unit testها validate کنید.
    * برای Timer و taskهای زمان‌بندی شده، shutdown hookهای مناسب ایجاد کنید.
  4. بهینه‌سازی عملکرد:
    * نتایج reflection که مکرراً استفاده می‌شوند را cache کنید.
    * annotationهای lightweight ایجاد کنید و از retention runtime غیرضروری اجتناب کنید.
    * عملیات memory-intensive را به صورت asynchronous یا batch اجرا کنید.

📊 جدول مرجع

Element/Concept Description Usage Example
@Retention تعیین مدت زمان نگهداری annotation (SOURCE, CLASS, RUNTIME) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target مشخص می‌کند annotation روی چه عنصری اعمال شود (CLASS, METHOD, FIELD) @Target(ElementType.METHOD)
@Inherited امکان ارث‌بری annotation توسط subclassها را فراهم می‌کند @Inherited
@Deprecated علامت گذاری method یا class به عنوان منسوخ @Deprecated
@Override مشخص می‌کند که متد از superclass override شده است @Override
@SuppressWarnings غیر فعال کردن هشدارهای کامپایلر در محدوده خاص @SuppressWarnings("unchecked")

برای ادامه یادگیری، توسعه‌دهندگان می‌توانند به بررسی annotationهای Spring Framework، Java EE و processors annotation بپردازند. توصیه عملی: همیشه هنگام پیاده‌سازی annotationها به performance، امنیت و maintainability توجه کنید. منابع پیشنهادی شامل مستندات رسمی Java، tutorials و کدهای منبع open-source frameworks هستند.

🧠 دانش خود را بیازمایید

آماده شروع

آزمون دانش شما

درک خود از این موضوع را با سوالات کاربردی بسنجید.

❓
4
سوالات
🎯
70%
برای قبولی
♾️
∞
زمان
🔄
∞
تلاش‌ها

📝 دستورالعمل‌ها

  • هر سوال را با دقت بخوانید
  • بهترین پاسخ را برای هر سوال انتخاب کنید
  • می‌توانید آزمون را هر چند بار که می‌خواهید تکرار کنید
  • پیشرفت شما در بالا نمایش داده می‌شود
موضوع 34 از 35
Java آموزش