Java注解与反射
(一)注解
注解Annotation：Java 注解用于为 Java 代码提供元数据。作为元数据，注解不直接影响你的代码执行，但也有一些类型的注解实际上可以用于这一目的。
注解Annotation的作用：
- 不是程序本身，可以对程序作出解释；
- 可以被其他程序读取；
- 注解一般是以“@注释名”在代码中存在；
- 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：检查该方法是否是重写方法。如果发现其父类，或者是引用的接口中并没有该方法时，会报编译错误。
@Deprecated：标记过时方法，不安全的，废弃的。如果使用该方法，会报编译警告。
@SuppressWarnings ：指示编译器去忽略注解中声明的警告。该注解可以添加参数：
@SuppressWarnings(“all”)
@SuppressWarnings(“unchecked”)
@SuppressWarnings(value={“unchecked”,”deprecation”})
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Test00 test00 = new Test00();
test00.test00(); //@Deprecated,使用了不建议的方法
}
@SuppressWarnings("all") //指示编译器去忽略注解中声明的警告
private static class Test00 implements Runnable{
@Override //检查该方法是否是重写方法
public void run() {
}
@Deprecated
public void test00(){
System.out.println("!");
}
}
}
元注解
元注解的作用是负责注解其他注解，如：@Retention，@Documented，@Target ，@Inherited
- @Target：用于描述注解的使用范围(即在什么情况下可以使用)；
- @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；
- @Documented：说明该注解被包含在javadoc中；
- @Inherited ：说明子类可以继承父类中的该注解；
@Test01 //利用注解Target可以将接口作用在方法上
public void test02(){
}
//表示是否将注解生成在JAVAdoc中
@Documented
//子类可以继承父类的注解
@Inherited
//描述注解的使用范围,在方法中，类中使用
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
//需要在运行保存该注释信息 (RUNTIME>CLASS>SOURCE)
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Test01{} //自定义注解，而非接口
注：如果注解只有一个值，建议使用value，value在赋值时可以省略。
自定义注解
自定义注解一般使用@interface来定义。
@interface用来声明一个注解，格式为：public @interface 注解名{定义内容}- 注解中的每个方法实际上是声明了一个参数
- 方法名称是参数名称，返回值类型是基本类型的参数
- 可以使用
default来设置参数的默认值，以致于在引用注解时，不用再去赋值(通常用0，“”) - 如果注解中的参数只有一个的话，一般使用
value，引用时可以省略value
public class Test {
//注解可以显示赋值， 如果没有设置默认值，就必须给注解赋值
// @MyAnnotation(name = "vxzx", id = 1, age = 12,school = {"xxxx"})
@MyAnnotation() //有默认值，可以省略
@MyAnnotaion1("VXZX")
public static void main(String[] args) {
}
}
//自定义注解@interface
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation{ //里面的数据如果有默认值，就可以省略
//注解的参数：参数类型 + 参数名()
String name() default "";
int id() default -1; //-1不存在
int age() default 0;
String[] school() default {"xxxx"};
}
@interface MyAnnotaion1{
//如果注解只有一个值，建议使用value，value在赋值时可以省略，其他的则不行
String value();
}
（二）反射
反射(Reflection)时Java被视为动态语言的关键，反射机制运行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及方法、注解等。
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；
Class类
一个Class对象包含了特定的某个结构的有关信息，一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例。
Class类的常用方法：
public class ClassP02 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class c1 = Class.forName("annotation.demo2.User");
//获取类的名字：
System.out.println("包名 + 类名:" + c1.getName()); //包名 + 类名
System.out.println("类名:" + c1.getSimpleName()); //类名
System.out.println("================");
//获取类的属性：
//获取该类中的public属性
// Field[] fields = c1.getFields();
// for (Field field : fields) {
// System.out.println("获取该类中的public属性：" + field);
// }
//获取该类中的所有属性：
Field[] fields1 = c1.getDeclaredFields();
for (Field field : fields1){
System.out.println("获取该类中的所有属性：" + field);
}
//获得指定属性的值：
Field address = c1.getDeclaredField("address");
System.out.println("获得指定属性的值：" + address);
System.out.println("+++++++++++++++");
//获得类的方法：
//获得本类和父类的public方法：
Method[] methods = c1.getMethods();
for (Method method : methods){
System.out.println("本类和父类的public方法：" + method);
}
//获得本类的所有方法：
Method[] declaredMethods = c1.getDeclaredMethods();
for (Method method1 : declaredMethods){
System.out.println("本类的所有方法：" + method1);
}
//获得指定的方法：
Method getName = c1.getMethod("getName", null);
Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
System.out.println("指定的方法：" + getName);
System.out.println("指定的方法：" + setName);
System.out.println("**********************");
//获得构造器：
Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
constructors = c1.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println("获得所有构造器：" + constructor);
}
//获得指定构造器：
Constructor constructor = c1.getConstructor(String.class, Integer.class, String.class);
System.out.println("获得指定构造器：" + constructor);
}
}
获取Class类的实例：
1）若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最安全，程序性能最高。
Class c1 = Person.class;
2）已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取对象：
Person person = new Person();
Class c2 = person.getClass();
3）已知一个类的全名，且该类在类的路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出异常：
Class c3 = Class.forName(包名.类名.类);
4）内置基本数据类型可以直接使用类名.Type：
Class c4 = Integer.TYPE;
System.out.println(c4);
//一个类中只能有一个类对象可以获取：
Class class2 = Class.forName("annotation.demo2.User");
Class class3 = Class.forName("annotation.demo2.User");
Class class4 = Class.forName("annotation.demo2.User");
System.out.println(class2.hashCode());
System.out.println(class3.hashCode());
System.out.println(class4.hashCode());
//所打印出来的哈希值都是一样的。
Class可以对以下属性进行使用：
public static void main(String[] args) {
Class c1 = Object.class; //类
Class c2 = Comparable.class; //接口
Class c3 = String[].class; //数组
Class c4 = int[][].class; //二维数组
Class c5 = Override.class; //注解
Class c6 = ElementType.class; //枚举类型
Class c7 = Integer.class; //基本数据类型
Class c8 = void.class; //void
Class c9 = Class.class; //Class
}
类的加载与ClassLoader的理解
加载：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的数据结构，生成一个class对象。
链接：将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态中的过程。
- 验证：检查是否符合JVM规范和安全；
- 准备：为类变量(static)分配内存，设置默认值；
- 解析：常量池内的符号引用(常量名)替换为直接引用(地址)；
初始化：
- 执行
()方法，将类变量和static代码块整合到一起； - 初始化类时，如果父类没初始化，则会先初始化父类；
- 保证类的
()方法在多线程环境中被正确加锁和同步；
public class Reflect04 {
public static void main(String[] args) {
Testa a = new Testa();
System.out.println(a.m);
}
}
class Testa{
static {
int m = 300;
System.out.println("静态代码块");
System.out.println(m);
}
static int m = 100;
public Testa(){
System.out.println("~~~~~~~");
}
}
/*输出结果：
静态代码块
300
~~~~~~~
100
*/
JVM在执行程序时，始终第一个先调用static方法块，再依次执行其他。
类的初始化：
类的主动引用(一定会发生类的初始)：
- JVM启动时，先初始化main()方法所在的类；
- new一个类的对象；
- 调用类的静态成员和静态方法；
- 使用反射对类进行操作；
- 初始化一个类，父类没被初始，则会先初始化该父类；
类的被动引用(不会发生类的初始化)：
- 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，不会触发该类的初始化；
- 引用常量不会触发该类的初始化；(常量已经在常量池中了)
/测试类的初始化：
public class Reflect04_1 {
static { //始终第一个被初始化
System.out.println("main()方法所在的类");
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//主动引用：
//先加载父类初始化，在进行子类初始化：
// Son son = new Son();
//反射的主动引用：
// Class c1 = Class.forName("annotation.demo2.Son");
//子类访问父类的静态变量，不会主动引用：子类不会被加载
// System.out.println(Son.f);
//通过定义数组，不会引起主动引用：
// Son[] sons = new Son[5];
//通过引用常量，不会引起主动引用：
System.out.println(Son.z);
}
}
class Father{
static int f = 100;
static {
System.out.println("父类的引用");
}
}
class Son extends Father{
static {
System.out.println("子类的引用");
int m = 300;
}
static int m = 100;
static final int z = 1;
}
类加载器：
类加载器的作用：将class文件字节码内容加载到内存中，作为方法区中类数据的访问入口。
类缓存：某个类被加载到加载器中，将会维持一段时间。最后可以用JVM垃圾回收这些对象。
类加载器的分类：
- 引导类加载器(Bootstap Classloader)；
- 扩展类加载器(Extension Classloader)；
- 系统类加载器(System Classloader)；
检查类是否已加载：自底向上
尝试加载类：自顶向下
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//获取系统类的加载器：getSystemClassLoader()
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:
ClassLoader parent1 = parent.getParent();
System.out.println(parent1);
//测试当前类时哪个类加载器加载的：
ClassLoader c1 = Class.forName("annotation.demo2.ClassP01").getClassLoader();
System.out.println(c1);
//测试JDK内的类是哪个类加载的：
c1 = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(c1);
//如何获得系统类加载器可以加载的路径：
String property = System.getProperty("java.class.path");
System.out.println(property);
}
利用反射创建一个class对象
创建类的对象：
- 通过Class类的getDeclaredConstructor(Class....parameterTypes)取得本类的指定形参类型的结构器；再用newInstance(指定形参的值)再插入对象的值；
- 向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数；
- 通过Constructor实例化对象；
public class Reflect05 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
Class c1 = Class.forName("annotation.demo2.User");
//构造一个对象：
User user = (User) c1.newInstance();
System.out.println(user);
//通过构造器创建对象：
User user1 = (User) c1.getDeclaredConstructor(String.class, Integer.class, String.class).newInstance("VXZX", 001, "广州");
System.out.println(user1);
}
}
利用反射调用指定的方法
通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。
- 通过Class类的getMethod(String name,Class....parameterTypes)方法取得一个Method对象，并设置该方法操作时所需要的参数类型。
- 然后，使用Object invoke(Object obj, Object[] args)进行调用，并向方法中传递要设置的obj对象参数信息。
注意：若原方法声明为private，则需要在调用invoke()之前，显式调用setAccessible(true)方法，才可以访问private方法的数据。
setAccessible：作用是启动和关闭访问安全检查的开关。
- Method、Field和Constructor对象都有setAccessable()方法
- true：表示反射对象在使用访问时，会取消Java语言访问检查
- false：表示反射对象在使用访问时，会开启Java语言访问检查
//通过反射调用普通方法：
User user2 = (User) c1.newInstance();
//通过反射获取一个方法：
Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
//invoke():激活对象
//(对象，"方法值")
setName.invoke(user2, "VXLZX");
System.out.println(user2.getName());
//通过反射操作属性：
User user3 = (User) c1.newInstance();
//获取的属性不能为private
Field name = c1.getDeclaredField("name");
//如果想执行操作，需要关闭权限检测：
name.setAccessible(true);
name.set(user3,"User3的name");
System.out.println(user3.getName());
其中，在性能方面----- 普通方法性能 > 关闭安全检查的反射方法性能 > 反射方法性能
反射操作注解
反射的强大之处就在于，它可以跟注解结合起来一起使用，最大化简化我们的操作。
public class Reflect08 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
//通过反射获取注解：
Class c1 = Class.forName("annotation.demo2.Student2");
Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation);
}
//获取注解value的值：
Table table = (Table) c1.getAnnotation(Table.class);
String value = table.value();
System.out.println(value);
//获取类指定的注解：(name)
Field f = c1.getDeclaredField("name");
Field annotation = f.getAnnotation(Field.class);
System.out.println(annotation.columnName());
System.out.println(annotation.type());
System.out.println(annotation.length());
}
}
@Table("db_student")
class Student2{
private int id;
@Field(columnName = "db_name", type = "varchar", length = 3)
private String name;
private int age;
public Student2() {
}
public Student2(int id, String name, int age) {
this.id = id;
this.name = name;
this.age = age;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student2{" +
"id=" + id +
", name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
//类名的注解：
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE) //
@interface Table{
String value();
}
//属性的注解：
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.FIELD) //
@interface Field{
String columnName();
String type();
int length();
}
注解，反射基本就这些了。
浙公网安备 33010602011771号