注解与反射_Java

注解与反射

狂神视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1p4411P7V3?p=17&spm_id_from=pageDriver

注解

Annotation的作用：

不是程序本身，可以对程序做出解释
可以被其他程序（比如编译器）读取

Annotation格式：

注解是以：“@注释名”在代码中存在的，还可以添加一些参数值
比如：@SuppressWarnings(value = “unchecked”)

Annotation使用：

可以附加在package、class、method、field等上面，相当于给他们添加了额外的辅助信息，我们可以通过反射机制编程实现对这些元数据的访问

内置注解

@override：定义在java.lang.Override 中，此注解只适用于修饰方法，表示一个方法声明打算重写超类中的另外一个方法声明

@Deprecated：定义在java.lang.Deprecated中，此注释可以用于修饰方法、属性、类。表明已经弃用

@SuppressWarnings：用来抑制编译时的警告信息（这个注解需要添加一个参数才能正确使用）

@SuppressWarnings(“all”)
@SuppressWarnings(“unchecked”)
@SuppressWarnings(value={“unchecked”,”deprecated”})
等等

元注解

作用：负责注解其他的注解

Java定义了4个标准的元注解（meta-annotation）类型，可以在java.lang.annotation包中找到

@Target：用于描述注解的使用范围（就是被描述的注解可以用在什么地方）
@Retention：表示需要在什么级别保存该注释信息，用于描述注解的生命周期
- SOURCE
@document：说明该注解将被包含在javadoc中
@Inherited：说明子类可以继承父类中的该注解

public class Test01 {
    public void test(){

    }
}

//定义一个注解
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})

@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
// @document：说明该注解将被包含在javadoc中
@documented
//@Inherited：说明子类可以继承父类中的该注解
@Inherited
@interface MyAnnotation{

}

自定义注解

使用@interface自定义注解时候，自动继承了java.lang.annotation.Annotation的接口

注解的参数：参数类型+参数名();

分析：

@interface用来声明一个注解，格式：public @interface 注解名{定义内容}
其中每个方法实际上是声明可一个配置参数
方法的名称就是参数的名称
返回值类型就是参数的类型（返回值只能是基本类型 Class、String、enum）
可以通过default来声明参数的默认值
如果只有一个参数成员，一般参数名为Value
注解元素必须要有值，我们定义注解元素时，经常使用空字符串，0作为默认值

public class Test2 {
    //注解可以显示赋值，若没有默认值，我们就必须给注解赋值
    @MyAnnotation2(age=18,name = "xingye")
    public void test(){}
    
    @MyAnnotation3("星爷")
    public void test2(){}

}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{
    //注解的参数：参数类型+参数名（）；
    String name() default "";
    int age();
    //若默认值为-1，代表不存在
    int id() default -1;

    String[] schools() default {"清华大学"};
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3{
    String value();
}

反射

Reflection是Java被视为动态语言的关键。反射机制允许程序在执行期间借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性和方法

Class c = Class.forName("java.lang.String")

在加载完类之后，在堆内存的方法去中就产生了一个Class类型的对象（一个类只能有一个Class对象）这个对象包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构。可以被称为反射

正常方式：引入需要的“包类”的名称->通过new实例化->取得实例化对象

***反射方式：***实例化对象->getClass()方法->得到完整的“包类”名称

反射机制的功能

在运行时判断任意一个对象所属的类
在运行中构造任意一个类的对象
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时获取泛型信息
在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
在运行时处理注解
生成动态代理
。。。。。

优缺点

优点：可以实现动态创建对象的编译，体现出很大的灵活性

缺点：对性能会有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，希望做什么并且满足我们的要求。这类操作总是慢于直接new实例化

public class Test3 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //通过反射获取类的Class对象
        Class c1 =Class.forName("注释与反射.Reflection.User");
        System.out.println(c1);

        Class c2 =Class.forName("注释与反射.Reflection.User");
        Class c3 =Class.forName("注释与反射.Reflection.User");
        Class c4 =Class.forName("注释与反射.Reflection.User");
//一个类在内存中只有一个Class对象
// 一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在Class对象中
        System.out.println(c2.hashCode());
        System.out.println(c3.hashCode());
        System.out.println(c4.hashCode());
    }
}

class User{
    private int age;
    private String name;
    private int id;

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "age=" + age +
                ", name='" + name + ''' +
                ", id=" + id +
                '}';
    }
}

Class类

在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承

public final Class getClass()

以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看：可以通过对象反射求出类的名称。

获取Class类的实例

若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高。
```
Class clazz = Person.class;
```
已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象
```
Class clazz = person.getClass();
```
已知一个类的全类名，且再该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，或许抛出ClassNotFoundException.
```
Class clazz = Class.forName("demo1.person")
```
内置基本数据类型可以直接用类名.Type

public class Test04 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person =new Student();
        System.out.println(person.name);

        //方式一：通过对象获得
        Class c1 = person.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());
        //方式2：通过forName
        Class c2 = Class.forName("注释与反射.Reflection.Student");
        System.out.println(c2.hashCode());
        //方式3：通过类名.class
        Class c3 = Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());

        //方式四：基本内置类型的包装类都有一个Type属性
        Class c4 = Integer.TYPE;
        System.out.println(c4);

        //获取父类类型
        Class c5 =c1.getSuperclass();
        System.out.println(c5);
    }
}

class Person{
    String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + ''' +
                '}';
    }
}

class Student extends Person{
    public Student() {
        this.name="学生";
    }
}

public class Test05 {
    public static void main(String[] args) {
        Class c1 = Object.class; //类
        Class c2 = Comparable.class; //接口
        Class c3 = String[].class;  //一维数组
        Class c4 = int[][].class;   //二维数组
        Class c5 = Override.class;  //注解
        Class c6 = ElementType.class;  //枚举
        Class c7 = Integer.class;   //基本数据类型
        Class c8 = void.class;    //void
        Class c9 = Class.class;     //Class

        System.out.println(c1);
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c3);
        System.out.println(c4);
        System.out.println(c5);
        System.out.println(c6);
        System.out.println(c7);
        System.out.println(c8);
        System.out.println(c9);

        //只要元素类型与维度一样，就是属于同一个Class
        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[100];
        System.out.println(a.getClass().hashCode());

    }
}

Java内存

堆：

存放new的对象和数组
可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用

栈：

存放基本变量类型（会包含这个基本类型的具体数值）
引用对象的变量（会存放这个引用在堆里的具体地址）

方法区：

可以被所有的线程共享
包含了所有的class和static变量

类的加载与ClassLoader的理解

加载：将class文件字节码内容到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象
链接：将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程
- 验证：确保加载的类信息符合JVM规范，没有安全方面的问题
- 准备：郑世伟类变量（static）分配内存并设置类变量默认初始值的阶段，这些内存都将在方法区中进行分配。
- 解析：虚拟机常量池内的符号引用（常量名）替换为直接引用（地址）的过程
初始化：

执行类构造器()方法的过程。类构造器()方法是由编译器自动收集类中所有的类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并产生的。（类构造器是构造类信息的，不是构造该类对象的构造器）
当初始化一个类的时候，当父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化
虚拟机会保证一个类的()方法在多线程环境中被正确加锁和同步

类的引用

类的主动引用：

当虚拟机启动，先初始化main方法所在的类
new一个类的对象
调用类的静态成员（除了final变量）和静态方法
使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用
当初始化一个类，如果其父类没有被初始化，则先会初始化其父类

类的被动引用

当访问一个静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化。比如：当通过子类引用父类的静态变量，不会导致子类初始化
通过数组定义类引引用，不会触发此类的初始化
引用常量不会触发此类的初始化（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中）

类加载与缓存

类加载：将class文件字节码内容到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象

类缓存：标准的Java SE类加载器可以按照要求查找类，一旦某个类被加载到类加载器中，它将维持加载（缓存）一段时间，但是JVM垃圾回收机制可以回收这些class对象

package 注解与反射.Relection;


public class Test06 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //获取系统类的加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(systemClassLoader);

        //获取系统类加载器的父类加载器-扩展类加载器
        ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
        System.out.println(parent);

        //获取扩展类加载器的父类加载器--根加载器（C/C++)
        ClassLoader parent1 = parent.getParent();
        System.out.println(parent1);

        //测试当前类是哪个加载器加载的
        ClassLoader classLoader = Class.forName("注解与反射.Relection.Test06").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //测试JDK内置的类是谁加载的
        classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //如何获得系统类加载器可以加载的路径
        System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
    }
}

package 注解与反射.Relection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;


public class Test07 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class c1 = Class.forName("注释与反射.Relection.User");

        //获取类的名字
        System.out.println(c1.getName()); //获得包名和类名
        System.out.println(c1.getSimpleName());//类名

        //获得类的属性
        System.out.println("==========");
        Field[] fields =c1.getFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        fields = c1.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        //获得指定属性的值
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        System.out.println(name);

        //获取类的方法
        System.out.println("=========");
        Method[] methods = c1.getMethods();
        for (Method method :methods){
            System.out.println("正常"+method);
        }
        methods = c1.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }

        //获取指定方法

        Method getName = c1.getMethod("getName",null);
        Method setName = c1.getMethod("setName",null);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);

        //获得指定的构造器
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor :constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        constructors = c1.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor :constructors) {
            System.out.println("123"+constructor);
        }
    }
}

反射操作泛型

package 注解与反射.Relection;

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Parameter;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;


public class Test09 {
    public void test01(Map map, List list) {
        System.out.println("test01");
    }

    public Map test02(){
        System.out.println("test02");
        return null;
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        Method method = Test09.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);

        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
            System.out.println(genericParameterType);
            if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) {
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
                for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
        }

        method = Test09.class.getMethod("test02",null);
        Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();

        if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println(actualTypeArgument);
            }
        }
    }
}

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XIX6gvNs-1634286582611)(%E6%B3%A8%E8%A7%A3%E4%B8%8E%E5%8F%8D%E5%B0%84.assets/image-20211015140325778.png)]
rgument);
}
}
}

    method = Test09.class.getMethod("test02",null);
    Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();

    if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
        Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
        for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
            System.out.println(actualTypeArgument);
        }
    }
}

}

注解与反射

Java相关栏目本月热门文章