Java注解和反射（二）

Java注解和反射
注解 Java.Annotation

注解入门

内置注解

自定义注解，元注解

什么是注解
Annotation是从JDK5.0开始引入的新技术

Annotation的作用：

不是程序本身，可以对程序做出解释。（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：

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

Annotation在那里使用？

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。

package com.qingkuang.annotation;
​
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
​
//什么是注解
public class Test01 extends Object{
​
//@Override 重写的注解
@Override
public String toString() {
return super.toString();
}
​
//@Deprecated 不推荐程序员使用，但可以使用，或者存在更好的方式
@Deprecated
public static void test(){
System.out.println("Deprecated");
}
​
@SuppressWarnings("all")
public void test02(){
List list = new ArrayList();
}
​
​
public static void main(String[] args){
test();
}
​
}
​
内置注解
@Overrride：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.SuppressWarning中，用来抑制编译时的警告信息。与前两个注释有所不同，你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 了的，我们选择性的使用就好了。

@SuppressWarnnings("all")

@SuppressWarnnings("unchecked")

@SuppressWarnnings(value={"unchecked","deprecation"})

等等......

元注解
元注解的作用就是负责注释其他注释，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。

这些类型和它所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到.(@Target,@Retention,@Decumented,@Inherited)

@Target:用于描述的使用范围（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，用于描述注释的申明周期

(SOURCE<CLASS<RUNTIME)

@Decumented：说明该注解将被

@Inherited：说明子类可以继承父类中的该注解。

package com.qingkuang.annotation;
​
import java.lang.annotation.*;
​
//测试元注解
@MyAnnotation
public class Test02 {
​
@MyAnnotation
public void test(){
​
}
}
​
​
//定义一个注解
//Target表示我们的注解可以放在那些地方
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
//Retention表示我们的注解咋爱什么地方还有效。
//SOURCE<CLASS<RUNTIME
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
​
//Documented 表示是否将我们的注解成成在JAVAdoc中
@Documented
​
//子类可以继承父类的注解
@Inherited
@interface MyAnnotation{

}
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{定义内容}

其中的每一个方法实际上时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

package com.qingkuang.annotation;
​
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
​
//自定义注解
public class Test03 {
//注解可以显示赋值，如果没有默认值，我们就必须给注释赋值
//@MyAnnotation2(name = "韩锁",school = "北师大")
@MyAnnotation2(age = 18,name = "韩锁")
public void test(){
​
}
//注解只有一个，就可以省略value，直接写值，且只能省略value，要是name等其他值就不可以
@MyAnnotation3("韩锁")
public void test02(){
​
}
}
​
​
@Target({ElementType.ANNOTATION_TYPE.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;//如果默认值为-1，代表不存在，indexof，如果找不到就返回-1
​
String[] school() default {"积水潭师专","北京邮电大学"};
}
​
​
@interface MyAnnotation3{
String value();
}
​
反射机制
java.Reflection

目录：

Java反射机制概述

理解Class类并获取Class实例

类的加载与ClasssLoader

创建运行时类的对象

获取运行时类的完整结构

调用运行时类的指定结构

静态VS动态语言
动态语言

是一类在运行时可以改变其结构的语言：例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或者是其他结构上的变化。同属点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。

主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python等。

静态语言

与动态语言相对应的，运行四结构不可变的语言就是静态语言。如Java、c、c++。

Java不是动态语言，但Java可以称为“准动态语言”，即Java有一定的动态性，我们可以利反射机制获得类似动态语言的特性。Java的动态性让变成的时候更加灵活！

Java 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，并能直接草所任意对象的内部属性及方法。

image-20211224093255604

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节后信息。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，所以，我们形相的称之为：反射

image-20211224093505123

Java反射机制研究及应用
Java反射机制提供的功能

在运行时判断任意一个对象所属的类

在运行时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对成员变量和方法

在运行时处理注解

生成动态代理

......

Java反射有点和缺点
优点：

可以时间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中解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

反射相关的主要API
java.lang.Class:代表一个类

java.lang.reflect.Methid:代表类的方法

java.lang.reflect.Filed:代表类的成员变量

java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造器

......

package com.qingkuang.reflection;
​
//什么叫反射
public class Test02 {
​
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//通过反射获取类的class对象
Class<?> c1 = Class.forName("com.qingkuang.reflection.User");
System.out.println(c1);
​
}
​
}
​
​
//实体类;pojo , entity
class User{
private String name;
private int id;
private int age;
​
public User() {
}
​
public User(String name, int id, int age) {
this.name = name;
this.id = id;
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;
}
​
public int getAge() {
return age;
}
​
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
​
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + ''' +
", id=" + id +
", age=" + age +
'}';
}
}
​
image-20211224150204154

package com.qingkuang.reflection;
​
//什么叫反射
public class Test02 {
​
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//通过反射获取类的class对象
Class c1 = Class.forName("com.qingkuang.reflection.User");
System.out.println(c1);
​
Class c2 = Class.forName("com.qingkuang.reflection.User");
Class c3 = Class.forName("com.qingkuang.reflection.User");
Class c4 = Class.forName("com.qingkuang.reflection.User");
​
//hashCode相同就是同一个类
//一个类在内存中只有一个Class对象
//一个类在被加载后，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());
​
​
​
}
​
}
​
​
//实体类;pojo , entity
class User{
private String name;
private int id;
private int age;
​
public User() {
}
​
public User(String name, int id, int age) {
this.name = name;
this.id = id;
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;
}
​
public int getAge() {
return age;
}
​
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
​
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + ''' +
", id=" + id +
", age=" + age +
'}';
}
}
​
image-20211224162331782

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

image-20211224151949541

以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类时Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结构来看也很好理解，即：可以通过对象求出类的名称。

image-20211224152003497

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、某个类到底实现类哪些接口。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/[]）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中会有一个Class实例

一个Class对象对应的时一个加载到JVM中的一个.class文件

每个类的实例都会记得自己是有那个Class实例所生成

同伙Class可以完整的得到一个类中的所有被加载的结构

Class类时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类的常用方式
image-20211224153847163

获取Class类的实例
image-20211224154041419

package com.qingkuang.reflection;
​
//测试Class的创建方式有哪些
public class Test03 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Person person = new Student();
System.out.println("这个人是"+person.name);
​
//方式一：通过对象获得
Class c1 = person.getClass();
System.out.println(c1.hashCode());
​
​
​
//方式二：通过对象获得
Class c2 = Class.forName("com.qingkuang.reflection.Student");
System.out.println(c2.hashCode());
​
​
}
}
​
class Person{
public String name ;
​
public Person() {
}
​
public Person(String name) {
this.name = name;
}
​
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + ''' +
'}';
}
}
​
class Student extends Person{
public Student(){
this.name="学生";
}
}
​
class Teacher extends Person{
public Teacher() {
this.name="老师";
}
}
​
image-20211224162233126

package com.qingkuang.reflection;
​
//测试Class的创建方式有哪些
public class Test03 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Person person = new Student();
System.out.println("这个人是"+person.name);
​
//方式一：通过对象获得
Class c1 = person.getClass();
System.out.println(c1.hashCode());
​
​
​
//方式二：通过对象获得
Class c2 = Class.forName("com.qingkuang.reflection.Student");
System.out.println(c2.hashCode());
​
//方式三：通过类名.class获得
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heType属性
Class c4 = Integer.TYPE;
System.out.println(c4);
​
//获得父类类型
Class c5 = c1.getSuperclass();
System.out.println(c5);
​
​
}
}
​
class Person{
public String name ;
​
public Person() {
}
​
public Person(String name) {
this.name = name;
}
​
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + ''' +
'}';
}
}
​
class Student extends Person{
public Student(){
this.name="学生";
}
}
​
class Teacher extends Person{
public Teacher() {
this.name="老师";
}
}
​
image-20211224163302902

那些类型可以有Class对象
class：外部类，成员（成员内部类，静态内部内），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

package com.qingkuang.reflection;
​
import java.lang.annotation.ElementType;
​
//所有类型的class
public class Test04 {
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);
​
​
}
}
​
image-20211224164727763

Java内存分析
image-20211224165313545

了解：类的加载过程
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。

类的加载与ClassLoader的理解