注解和反射

注解java.Annotation

什么是注解

• Annotation是从JDK5开始引入的新技术.
• Annotation的作用:
  • 不是程序本身,可以对程序作出解释.(这一-点和注释(comment)没什么区别)
  • 可以被其他程序(比如:编译器等)读取.
• Annotation的格式:
  • 注解是以"@注释名"在代码中存在的,还可以添加一-些参数值,例
  • 如:@SuppressWarnings(value="unchecked").
• Annotation在哪里使用?
  • 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,此注释只适用于修辞方法,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,此注释可以用于修辞方法,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 : 定义在java.lang.SuppressWarnings中,用来抑制编译时的警告信息.
  • 与前两个注释有所不同,需要添加一个参数才能正确使用，这些参数都是已经定义好的，选择性的使用就好了.
  • @SuppressWarnings("ll")
  • @SuppressWarnings("unchecked")
  • @SuppressWarnings(value={"unchecked","deprecation"})
  • ……

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，他们被用来提供对其他annotation类型作说明.
• 这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到(@Target , @Retention，@Documented , @Inherited )
  • @Target :用于描述注解的使用范围(即: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 < CLASS < 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

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
• 分析:
  • @ interface用来声明一个注解,格式: public @ interface注解名
  • 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.

反射 java.Reflection

动态 VS 静态语言

• 动态语言
  • 是一类在运行是可以改变其结构的语言，是可以在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构
  • 主要的动态语言：Object-C,C#,javascript ,PHP Python……
• 静态语言
  • 与动态语言相对应的，运行时结构不可以变的语言就是静态语言，如C,C++
  • JAVA 不是动态语言，但Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性，可以利用反射机制活的类似动态语言的特效。Java的动态性让编程的时候更加灵活

反射概述 Reflection

• Reflection (反射)是Java被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于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及方法。

• Class C = Class forName("java.lang.String")
  

• 加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象(一个类只有一个Class对象)，这个对象就包含了完整的类的结构信息。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，所以形象的称之为:反射

Java 反射机制研究及应用

• Java反射机制提供的功能
• 运行时判断任意一个对象所属的类
• 运行时构造任意一个类的对象
• 运行时判断任意一个类所有具有的成员变量和方法
• 运行时获取泛型信息
• 运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
• 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和编译，体现出很大的灵活性

• 缺点：对性能有影响，使用反射基本上是一种解释操作，可以告诉JVM，希望做什么并且它满足我的需求。这类操作总是慢于直接执行相同的操作

  Class 类

• 对象照镜子后可以得到的信息:某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个结构(class/interface/enum/annotation/primitive type/void/D)的有关信息。

• Class 本身也是一个类

• Class对象只能由系统建立对象

• 一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例

• 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件

• 每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成

• 通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构

• Class类 是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象

class类的常用方法

方法名	功能说明
static ClassForName(String name)	返回指定类名name的Class对象
Object NewInstance()	调用缺省构造函数，返回Class对象的一个实例
getName()	返回此Class对象所表示的实体（类，接口，数组类或Void）的名称
Class getSuprClass()	返回当前Class的对象的父类的Class对象
Class[] getInterfaces()	获取当前Class对象的接口
ClassLoader getClassLoader()	返回该类的类加载器
Constructor[] getConstructors()	返回一个包含某些Constructor对象的数组
Method getMother(String name,Class.. T)	返回一个Method对象，此对象的形参类型为paramType
Field[] getDeclaredFields()	返回Field 对象的一个数组

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
• 类加载器作用是用来把类（class）装载进内存的。

获取运行时类的完整结构

• 通过反射获取运行时类的完整结构
  • Field、Method、 Constructor、 Superclass、 Interface、 Annotation
• 实现的全部接口.
• 所继承的父类
• 全部的构造器
• 全部的方法
• 全部的Field
• 注解
• ……

反射操作泛型

• Java采用泛型擦除的机制来引入泛型, 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
• 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- -种通配符类型表达式

反射操作注解

• getAnnotations
• getAnnotation