注解和反射
1.注解
1.1什么是注解？
注解和注释的差别在于注解可以被其他程序读取
1.2内置注解
@Override定义在 java.lang.Override 中，表示一个方法声明打算重写超类中的另一个方法声明@Deprecated定义在 java.lang.Deprecated 中，此注解可以用于修辞方法，属性，类，表示不鼓励程序员使用这样的元素，通常是因为它很危险或者存在更好的选择。@SuppressWarnings用来抑制编译时的警告信息。
1.3元注解
- 什么是元注解？
元注解的作用就是负责注解其他注解，Java定义了 4 个标准的meta-annotation 类型，他们呗用来提供对其他 annotation 类型作说明
@Target用于描述注解的使用范围（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解信息，用于描述注解的生命周期 （SOURCE < CLASS < RUNTIME)，一般直接用runtime@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
1.4自定义注解
- 使用 @interface 自定义注解时，自动继承了 java.lang.annotation.Annotation 接口
- 其中的每一个方法实际上是声明了一个配置参数
- 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
**
* 自定义注解
*/
public class Test02 {
@MyAnnotation2(name = "张三")
public void test01(){
System.out.println("test01");
}
@MyAnnotation3("李四")
public void test02(){
}
}
//自定义注解
@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() default 0;
int id() default -1;
String[] schools() default {"西北民大"};
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3{
/**
* 当注解有且只有一个参数的时候
* 可以用value，在使用的注解的时
* 可直接@MyAnnotation("李四")使用，不用确定参数名
* @return
*/
String value();
}2.反射机制
==Java是静态语言，反射让 Java 有了动态性==
2.1获取反射对象的几种方式
Class.forName("全限定类名")Class clazz = Class.forName("java.lang.String");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()Class clazz = person.getClass();已知具体的类，通过类的class属性获取
Class clazz = Person.class;基本内置类型的包装类都有一个Type属性
Class clazz = Integer.TYPE;获得父类类型
Class c5 = c1.getSuperclass();
注意
- 一个类在内存中只有一个Class对象（用反射获得多个Class对象的hashcode值是一样的）
- 一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在Class对象中
2.2哪些类型可以有Class对象？
- class: 外部类，成员（成员内部类，静态内部类），局部内部类，匿名内部类。
- interface：接口
- []：数组
- enum：枚举
- annotation：注解 @interface
- primitive type：基本数据类型
- void
只要类型和纬度一样就是同一个class
//只有类型和纬度一样，就是同一个class int[] a = new int[10]; int[] b = new int[100]; System.out.println(a.getClass().hashCode()); //356573597 System.out.println(b.getClass().hashCode()); //356573597
2.3类加载内存分析
当程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过如下三个步骤来对该类进行初始化。
举例:
public class Test04 {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
System.out.println(A.m);
}
}
class A{
static{
System.out.println("A类静态代码块初始化");
m = 300;
}
static int m = 100;
public A(){
System.out.println("A的无参构造函数初始化");
}
}运行结果：
A类静态代码块初始化 A的无参构造函数初始化 100
分析：
/*
1、加载到内存，会产生一个类对应class对象
2、链接，链接结束后 m = 0
3、初始化
<clinit>(){
System.out.println("A类静态代码块初始化");
m = 300;
m = 100;
}
// 所以 m = 100
*/2.4分析类初始化
什么时候会发生类的初始化？
类的主动引用一定会发生类的初始化；类的被动引用不会发生类的初始化类的主动引用
- 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 final 常量）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，则先会初始化它的父类
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。如：当通过子类引用父类的静态变量，不会导致子类初始化
- 通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化
- 引用常量不会出发此类的初始化（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了）
2.5类加载器的作用
- 类加载的作用：将 class 文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后在堆中生成一个代表这个类的
java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口 - 类缓存：标准的 JavaSE 类加载器可以按要求查找类，但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。不过 JVM 垃圾回收机制可以回收这些 Class 对象
类加载器作用是把类（class）装载进入内存的。 JVM 规范定义了如下类型的加载器。
- ==引导类加载器==
- ==扩展类加载器==
- ==系统类加载器==
注意
- 双亲委派机制，当你定义了一个包名和系统重复时，你的不起作用
2.6获取类的运行时结构
Class 是整个反射机制的源头，跟反射相关的操作大部分是基于对 Class 对象的操作，即获取目标类的信息都是通过调用 Class 的相关方法来完成的。类的信息包括其内部的成员变量、方法、构造函数、继承的父类和实现的接口等，Class 类的常用方法如表：
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| public native boolean isInterface() | 判断该类是否为接口 |
| public native boolean isArray() | 判断该类是否为数组 |
| public boolean isAnnotaion() | 判断该类是否为注解 |
| public String getName() | 获取该类的全限定类名 |
| public ClassLoader getClassLoader() | 获取类加载器 |
| public native Class<? super T> getSuperclass() | 获取该类的直接父类 |
| public Package getPackage() | 获取该类所在的包 |
| public String getPackageName() | 获取该类所在包的名称 |
| public Class<?>[] getInterfaces() | 获取该类的全部接口 |
| public native int getModifiers() | 获取该类的访问权限修饰符 |
| public Field[] getFields() throws SecurityException | 获取该类的全部公有成员变量，包括继承自父类的和自己定义的 |
| public Field[] getDeclaredFields() throws SecurityException | 获取该类的自己定义的成员变量 |
| public Field getField(String name) throws NoSuchFieldException,SecurityException | 通过名称获取该类的公有成员变量，包括继承自父类和自己定义的 |
| public Field getDeclaredField(String name) throws NoSuchFieldException,SecurityException | 通过名称来获取该类的自己定义成员变量 |
| public Method[] getMethods() throws SecurityException | 获取该类的全部公有方法 ，包括继承自父类的和自己定义的 |
| public Method[] getDeclaredMethods() throws SecurityException | 获取该类的自定义方法 |
| public Method getMethod(String name,Class<?>...parameterTypes) throws NoSuchFieldException,SecurityException | 通过名称和参数信息获取该类的公有方法，包括继承自父类的自己定义的 |
| public Method getDeclaredMethdo(String name,Class<?>...parameterTypes) throws NoSuchFieldException, SecurityException | 通过名称和参数信息获取该类的自定义方法 |
| public Constructor<?>[] getConstructors() throws SecurityException | 获取该类的公有构造函数 |
| public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() throws SecurityException | 获取该类的全部构造函数 |
| public Constructor |
通过参数信息获取该类的公有构造函数 |
| public Constructor |
通过参数信息获取该类的构造函数 |
2.7动态创建对象执行方法
通过反射来创建对象有两种方式
- 使用
Class对象的newInstance()方法创建对象 - 使用
Constructor对象创建对象
使用newInstance()要注意，Class对象中必须要有且可访问的无参构造方法（默认构造）。
示例一：使用Class对象的newInstance()方法
package com.itlaobing.demo.reflect;
public class ClassTest7 {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException {
Class<Student> cl = Student.class;//获取对象，注意声明泛型
Student stu = cl.newInstance();//创建对象，会调用无参构造
System.out.println(stu);
}
}
示例二：使用Constructor对象的newInstance(args)方法
Class<Student> cl = Student.class;
//无参构造
Constructor<Student> cons = cl.getConstructor();
Student stu1 = cons.newInstance();
System.out.println(stu1);
//使用有参构造
Constructor<Student> cons1 = cl.getConstructor(String.class, double.class, String.class);
Student stu2 = cons1.newInstance("张三丰", 100.01, "男");
System.out.println(stu2);
newInstance方法的参数是可变参，对应我们getConstructor方法的参数
2.8获取泛型信息
Java采用泛型擦除机制来引入泛型，Java 中的泛型仅仅是给编译器
javac使用的，确保数据的安全性和免去强制数据类型转换问题，但是，一旦编译完成，所有和泛型有关的类型全部擦除。
为了通过反射操作这些类型，Java 新增了
ParameterizedType，GenericArrayType，TypeVariable和WildcardType几种类型来代表不能被归一到 Class 类中的类型但是又和原始类型齐名的类型。
ParameterizedType：表示一种参数化类型，比如Collection<String>GenericArrayType：表示一种元素类型是参数化类型或者类型变量的数组类型TypeVariable：是各种类型变量的公共父接口WildcardType：代表一种通配符类型表达式
举例：
public class Test07 {
public void test01(Map<String, User> map, List<Integer> list) {
System.out.println("test01");
}
public Map<String, Character> test02() {
System.out.println("test02");
return null;
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
// 通过反射获取方法
Method method = Test07.class.getDeclaredMethod("test01", Map.class, List.class);
// 获取泛型的参数类型
Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
// 判断泛型的参数类型是否是一个参数化类型
if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) {
// 强转出来，获取真实参数类型
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
// 通过反射获取方法
Method method2 = Test07.class.getDeclaredMethod("test02", null);
// 获取泛型的返回值类型
Type genericReturnType = method2.getGenericReturnType();
// 判断是否是参数化类型
if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
// 强转出来，获取真实参数类型
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
}运行结果：
class java.lang.String class cc.lucien.reflection.User class java.lang.Integer class java.lang.String class java.lang.Character
2.9获取注解信息
// 练习反射操作注解
public class Test08 {
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException {
// 获取反射对象
Class<Student2> clazz = Student2.class;
// 通过反射获取注解
Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation);
}
// 获得注解的 value 值
TableLucien tableLucien = clazz.getAnnotation(TableLucien.class);
String value = tableLucien.value();
System.out.println(value);
// 获得类指定的注解
Field name = clazz.getDeclaredField("name");
FieldLucien annotation = name.getAnnotation(FieldLucien.class);
System.out.println(annotation.columnName());
System.out.println(annotation.type());
System.out.println(annotation.length());
}
}
@TableLucien("db_student")
class Student2{
@FieldLucien(columnName = "db_id",type = "int", length = 5)
private int id;
@FieldLucien(columnName = "db_age",type = "int", length = 2)
private int age;
@FieldLucien(columnName = "db_name",type = "varchar", length = 10)
private String name;
public Student2(){}
public Student2(int id, int age, String name) {
this.id = id;
this.age = age;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = 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;
}
@Override
public String toString() {
return "Student2{" +
"id=" + id +
", age=" + age +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
// 类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface TableLucien{
String value();
}
//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface FieldLucien{
String columnName();
String type();
int length();
}运行结果:
@cc.lucien.reflection.TableLucien(value=db_student) db_student db_name varchar 10
