Java枚举类、注解和反射

本文主要介绍的是枚举类,注解和反射。还有一些基础知识:static,基本数据类型,运算符优先级放在文中,以便查阅复习。
其中牵扯到泛型的部分,可参考本人的另一篇博客:(Collection, List, 泛型)JAVA集合框架一

1. static关键字

static可以修饰的有:属性,方法,代码块,内部类。

1.1 static修饰属性

按是否用static修饰分为静态属性和非静态属性(实例变量)。

非静态属性(实例变量):当创建了类的多个对象,每个对象都独立拥有自己的非静态属性。当修改其中一个对象中的非静态属性时,不会改变其他对象中的非静态属性。

静态属性(静态变量):当创建了类的多个对象,多个对象共享同一个静态对象。通过任一个对象改变静态属性,所有对象的静态属性都会发生改变。

  • 静态变量随着类的加载而加载。可通过class.静态变量进行调用。
  • 静态变量的加载早于对象的创建,在创建对象的过程中,才实现实例属性的加载。
  • 由于类只会加载一次,则静态变量在内存中也只会存在一份。存在方法区的静态域中。

1.2 static修饰方法

静态方法:

  • 随着类的加载而加载,可以直接通过类.静态方法调用
  • 静态方法中,只能调用静态的方法或属性,因为它们生命周期相同;非静态方法中,既可以调用非静态的方法或属性,也可以调用静态的方法或属性。

注意点:

  • 在静态的方法内,不能使用thissuper关键字,因为静态方法不需要实例化对象,而没有实例化对象this就没有意义。一定要是同级的生命周期才能使用。

2. 枚举类

JDK5.0新增enum关键字

理解:

  • 类的对象只有有限个、确定的,称此类为枚举类
  • 当需要定义一组常量时,建议使用枚举类

2.1 基本使用

常用方法:

重点掌握:toStringvaluesvalueOf

2.2 enum实现接口

  • 情况一:实现接口,在enum类中实现抽象方法
interface Info{
    void show();
}
enum Season implements Info{
@Override
    public void show() {
        System.out.println("hello,world");
    }
}
  • 情况二:让枚举类的对象分别实现接口中的抽象方法

整体demo包含常用方法的使用:

public class EnumTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        Season summer = Season.SUMMER;
        System.out.println(summer);  //SUMMER
        System.out.println(Season.class.getSuperclass()); //class java.lang.Enum
        System.out.println(summer.getSeasonFeel()); //hot
        Season[] values = Season.values();
        for(Object i : values){
            System.out.println(i); //SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER
        }
        Season winter = Season.valueOf("WINTER"); //根据字符串返回相应的enum,错误则出现异常
        System.out.println(winter); //WINTER
        winter.show();
    }
}

interface Info{
    void show();
}

enum Season implements Info{
    SPRING("spring","warm"){
        @Override
        public void show() {
            
        }
    },
    SUMMER("summer","hot"){
        @Override
        public void show() {

        }
    },
    AUTUMN("autumn","cool"){
        @Override
        public void show() {

        }
    },
    WINTER("winter","cold"){
        @Override
        public void show() {

        }
    };

    private final String SeasonName;
    private final String SeasonFeel;

    Season(String seasonName, String seasonFeel) {
        SeasonName = seasonName;
        SeasonFeel = seasonFeel;
    }

    public String getSeasonName() {
        return SeasonName;
    }

    public String getSeasonFeel() {
        return SeasonFeel;
    }
}

Thread中线程状态利用的就是枚举类,可参考源码。

3. 注释和注解

注解(Annotation)是代码里的特殊标记,这些标记可以在编译,类加载,运行时被读取,并执行相应的处理。通过使用注解,程序员可以在不改变原有逻辑的情况下,在源文件中嵌入一些补充信息。代码分析工具、开发工具和部署工具可以通过这些补充信息进行验证或进行部署。JDK5.0新增

JavaSE中注解的使用目的比较简单,比如标记过时功能,忽略警告等。在JavaEE中占据了更重要的角色。后续博客将会继续JavaEE的内容。

在一定程度上,框架 = 注解 + 反射 + 设计模式

3.1 类注释举例

/**
   
*/

类注释必须放在import语句之后,类定义之前。

3.2 方法注解

除了通用标记之外,还可以使用下面的标记:

@param变量描述,这个标记将对当前方法的参数部分添加一个条目。这个描述可以占据多行,并可以使用HTML标记,一个方法的所有变量描述需要放在一起。

@return描述

@throws类描述,表示这个方法有可能抛出异常。

3.3 通用注解

注意,一定要用 # 分隔类名和方法名,或类名和变量名。

3.4 自定义注解

//1
public @interface MyAnnotation {
    String value();
}

@MyAnnotation(value =  "hello") //使用时
//2
public @interface MyAnnotation {
    String value() default "hello";
}

@MyAnnotation  //默认值"hello",可覆盖
  • 注解声明为:@interface
  • 内部定义成员,通常用value表示
  • 可以指定成员的默认值,使用default定义
  • 如果自定义注解里没有成员,表明是一个标识作用

具体用途在反射和框架中。自定义注解必须配上注解的信息处理流程(使用反射)才有意义。

3.5 JDK提供的4种元注解

元注解:用于修饰其他注解定义

例:

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}

JDK5.0提供了4个标准的元注解:

Retention, Target, Documented, Inherited

自定义注解通常都会使用以上两个元注解Retention, Target。

3.6 JDK8中注解的新特性

可重复注解

Repeatable()

@Repeatable(MyAnnotations.class)
public @interface MyAnnotation {
    String value() default "hello";
}

public @interface MyAnnotations {
    MyAnnotation[] value();
}

其中,MyAnnotation和MyAnnotations需要保持Retention和Target以及Inherited一致,在这部分只需要注意,在以后用到时再重点讲解。

类型注解

4. 反射

4.1 反射的基本概念

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
  • 在运行时处理注解
  • 生成动态代理

关于java.lang.Class类的理解:

  • 类的加载过程:程序经过javac.exe命令后(编译),会生成一个或多个字节码文件(.class文件)。接着使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件加载到内存中,此过程成为类的加载。加载到内存中的类,称为运行时类,此运行时类,作为Class的一个实例。
  • Class的实例对应着一个运行时类
  • 加载到内存中的运行时类,会缓存一定的时间。在此时间内,可以通过不同方式来获取Class的实例。
  • Object是所有类的父类,而Class是类的类。

三种Class实例的获取方式:

获取当前对象的类型对象,类型类是指代表一个类型的类,获取class对象的方法有:1.类名.class,所有的引用数据类型和基本数据类型都可以通过这个方式获取。2.通过对象实例.getClass()来获得class对象。3.调用Class的静态方法 Class.forName(String classPath)

例:

//调用运行时类的属性,   .class
Class<Person> clazz1 = Person.class;//泛型可省略
System.out.println(clazz1); //class demo1.Person
//通过运行时类的对象
Person p1 = new Person();
Class clazz2 = p1.getClass();
System.out.println(clazz2);
//调用Class的静态方法  Class.forName(String classPath)
Class clazz3 = Class.forName("demo1.Person");
System.out.println(clazz3);

此外,还可以使用类的加载器ClassLoader,不再详细赘述。

JDK8中对于自定义类的ClassLoader属于系统类加载器,此外还有扩展类加载器和引导类加载器。

简述下方的Person类:内部成员变量为public String name, private int age, 有公有构造器和私有构造器,有公有方法show()和私有方法show1(), 重写toString。

基本应用demo:

Class clazz = Person.class;  //public age,private name
//通过反射,创建Person类的对象
Constructor cons = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
Object obj = cons.newInstance("Tom",12);
Person p = (Person) obj;
System.out.println(p.toString()); //Person{name='Tom', age=12} 调用了Person类中的toString方法
System.out.println(cons); //public demo1.Person(java.lang.String,int)
//通过反射,调用对象指定的属性,方法
Field age = clazz.getDeclaredField("age");
age.set(p,10);
System.out.println(p.toString()); //Person{name='Tom', age=10}
Method show = clazz.getDeclaredMethod("show");
show.invoke(p);  //sout("hello")

需要注意的是Class对象并不能指明该类型的实例化,需要在FieldMethod这种将实例放入参数中。

4.2 反射调用私有结构

通过反射,可以调用Person类的私有结构,如:私有构造器,私有方法,私有属性。

//调用私有构造器
Constructor cons1 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
cons1.setAccessible(true);
Person p1 = (Person)cons1.newInstance("tim");
System.out.println(p1); //Person{name='tim', age=0}
//调用私有属性
Field name = clazz.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true);
name.set(p1,"Tim");
System.out.println(p1); //Person{name='Tim', age=0}
//调用私有方法
Method show1 = clazz.getDeclaredMethod("show1",String.class);
show1.setAccessible(true);
show1.invoke(p1,"H"); //world H,相当于p1.show1("H");
//.invoke返回的是object,强制转换
String str = (String)show1.invoke(p1,"H");
System.out.println(str); //H,p1.show1(str)返回了str。

这里和面向对象概念中的封装性可能有冲突,为什么要利用反射呢?

举个例子:反射具有动态性的特征。后台中,服务器的程序一直运行,假如从前端传来信息,后台就可以动态进行调用。动态过程中,可以利用反射进行应用。

4.3 反射的相关操作

通过反射创建运行时类的对象

Class<Person> clazz = Person.class;//使用泛型声明后下方不用强制转换,Person有public的空参构造器
Person obj = clazz.newInstance();//Person{name='null', age=0},内部其实调用了运行时类的空参构造器
System.out.println(obj);

获取运行时类的完整结构

Class clazz = Person.class;
//获取属性结构
//.getFields()  获取当前运行时类及其父类中声明为Public访问权限的属性
Field[] fields = clazz.getFields(); //public int demo1.Person.id, public double demo1.Creature.weight,只有public属性
for(Field f : fields){
    System.out.println(f);
}

//.getDeclaredFields()  获得当前运行类中声明的所有属性(不包含父类)
Field[] declaredfields = clazz.getDeclaredFields();//省略为:name,age,id
for(Field f : declaredfields){
    System.out.println(f);
}
Field[] declaredfields = clazz.getDeclaredFields();
for(Field f : declaredfields){
    //1.权限修饰符
    int modifier = f.getModifiers();  //修饰符以int表示,Modifier类中有相关代码
    System.out.println(Modifier.toString(modifier)); //这样的话就可以正常显示public,private等了
    //数据类型
    Class type = f.getType();
    System.out.println(type.getName()); //也可直接用type
    //变量名
    System.out.println(f.getName());
}

获得方法结构:

Class clazz = Person.class;
//获取当前运行时类和父类的Public方法
Method[] methods = clazz.getMethods();
for(Method m : methods){
    System.out.println(m);
}

//获取当前运行时类声明的所有方法(不包含父类)
Method[] methods1 = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method m : methods1){
    System.out.println(m);
}

获取方法的内部结构:

Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method m : methods){
    //获取方法声明的注解
    Annotation[] anno = m.getAnnotations();
    for(Annotation i : anno){
        System.out.println(i);
    }
    //得到每个方法的权限修饰符
    System.out.println(Modifier.toString(m.getModifiers()));
    //返回值类型
    System.out.println(m.getReturnType().getName());
    //方法名
    System.out.println(m.getName());
    //形参列表
    Class[] paras = m.getParameterTypes();
    //抛出的异常
    Class[] exs = m.getExceptionTypes();
}

构造器等都类似,不再赘述。构造器的.getConstructors和.getDeclaredConstructors不能获取父类的结构,没有意义。

此外还可获取运行时类的父类和父类的泛型,运行时类的接口,包,注释等,代码比较机械,不再赘述。

4.4 调用运行时类的指定结构

调用运行时类的属性:

Class clazz = Person.class;
Person p = (Person) clazz.newInstance();
//.getField只能获取public,获取其他的话需要用.getDeclaredField()
//此外,假如下方是获取所有属性,则需要继续扩展权限,调用id.setAccessible(true);
Field id = clazz.getField("id");
//设置当前属性的值
id.set(p,12);
int i = (int)id.get(p); //返回object,需要强转
System.out.println(i);

调用运行时类中指定的方法:

Class clazz = Person.class;
Person p = (Person) clazz.newInstance();
//获取指定的某个方法
Method m = clazz.getDeclaredMethod("show1",String.class,String.class);
m.setAccessible(true);
//注意: .getDeclaredMethod,.invoke均需要两个参数
//需要注意的是如果方法有多个参数,需要全部标出来
m.invoke(p,"hello","hi"); //返回一个Object,可强转方法的返回类型
//调用静态方法
//private static void show1()
Method m = clazz.getDeclaredMethod("show1");
m.setAccessible(true);
m.invoke(Person.class);//写null也可以,不影响

如果调用的运行时类的方法没有返回值,则返回null

调用运行时类中指定的构造器:

Class<Person> clazz = Person.class;
Constructor cons = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
cons.setAccessible(true);
Person p = (Person) cons.newInstance("hi"); //Person{name='hi', age=0}
System.out.println(p);

需要注意的是即使Class加上泛型声明,下方的Constructor.newInstance仍需强转

接下来是最近刷题时总结了一些基础知识,需要对这些数据保持敏感。

5. 基本数据类型

byte

  • 1个字节,8位、有符号的,以二进制补码表示的整数;
  • 最小值是 -128(-2^7)
  • 最大值是 127(2^7-1)
  • 默认值是 0
  • byte 类型用在大型数组中节约空间,主要代替整数,因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一;
  • 例子:byte a = 100,byte b = -50。

short

  • 2个字节,16 位、有符号的以二进制补码表示的整数
  • 最小值是 -32768(-2^15)
  • 最大值是 32767(2^15 - 1)
  • Short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一;
  • 默认值是 0
  • 例子:short s = 1000,short r = -20000。

int:整数型,4个字节32位,负数以补码形式存在,取值范围如下:

  • 最小值是 -2,147,483,648(-2^31)
  • 最大值是 2,147,483,647(2^31 - 1)
  • 默认值为0

long

  • 8个字节, 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数;
  • 最小值是 -9,223,372,036,854,775,808(-2^63)
  • 最大值是 9,223,372,036,854,775,807(2^63 -1)
  • 这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上;
  • 默认值是 0L
  • 例子: long a = 100000L,Long b = -200000L。

"L"理论上不分大小写,但是若写成"l"容易与数字"1"混淆,不容易分辩。所以最好大写。

float

  • float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数;
  • float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间;
  • 默认值是 0.0f
  • 浮点数不能用来表示精确的值,如货币;
  • 例子:float f1 = 234.5f。

double

  • double 数据类型是双精度、64 位、符合 IEEE 754 标准的浮点数;
  • 浮点数的默认类型为 double 类型;
  • double类型同样不能表示精确的值,如货币;
  • 默认值是 0.0d

boolean

  • boolean数据类型表示一位的信息;
  • 只有两个取值:true 和 false;
  • 这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况;
  • 默认值是 false
  • 例子:boolean one = true。

char

  • char 类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符;
  • 最小值是 \u0000(左方是16进制表示,十进制等效值为 0);
  • 最大值是 \uffff(即为 65535);
  • char 数据类型可以储存任何字符;
  • 例子:char letter = 'A';。

6. 运算符优先级

posted @ 2021-05-11 23:01  GaoYuan206  阅读(309)  评论(0编辑  收藏  举报