注解和反射

注解（Annotation）

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（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

注解入门

内置注解

@Override:表示重写方法的声明
@Deprecated
- 不鼓励程序员使用这样的元素，通常是因为他很危险或者存在更好的选择
@SuppressWarning：用来抑制编译时的警告信息

自定义注解，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
在java.lang.annotation包中
- @Target：用于描述注解的使用范围
- @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

反射（Reflection）

JAVA是准动态语言，因为有了反射机制，使本是静态语言的JAVA具有动态性
动态语言：在程序运行的时候可以改变其内部结构
正常方式：引入需要的“包类”名称->通过new实例化->取得实例化对象
反射方式：实例化对象->getClass()方法->得到完整的“包类"名称

Class类

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KVM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

获取Class类的实例

若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高
- Class clazz = Person.class;
已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象
- Class clazz = person.getClass();
已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException
- Class clazz = Class.forName("demo01.Student");
内置基本数据类型可以直接用类名.Type
还可以利用ClassLoader

package com.kuang.reflection;

/**
 * 测试Class类的创建方法有哪些
 */
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：forname获得
        Class c2 = Class.forName("com.kuang.reflection.Student");
        System.out.println(c2.hashCode());

        //方式三：通过类名.class获得
        Class<Student> c3 = Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());

        //方法四：基本内置类型的包装类都有一个Type属性
        Class<Integer> 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(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Person() {
    }

    @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 = "教师";
    }
}

所有类型的Class

package com.kuang.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;
        Class c2 = Comparable.class;    //接口
        Class c3 = String[].class;
        Class c4 = int[][].class;
        Class c5 = Override.class;
        Class c6 = ElementType.class;
        Class c7 = Integer.class;
        Class c8 = void.class;
        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);

        //只要元素类型与维度一样，就是同一个Class
        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[100];
        System.out.println(a.getClass().hashCode());
        System.out.println(b.getClass().hashCode());
    }


}

什么时候会发生类初始化

类的主动引用
- 当虚拟机启动，先初始化main方法所在类
- new一个对象
- 调用类的静态成员（除了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（不会发生类的初始化）
- 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
- 通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化
- 引用常量不会触发此类的初始化（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了）

类加载器的作用

类加载器的作用是用来把类（class）转载进内存的，JVM规范定义了如下类型的类的加载器

package com.kuang.reflection;

public class Test07 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

        //获取系统类的加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(systemClassLoader);

        //获得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);

        //获得扩展类加载器的父类加载器-->根加载器
        ClassLoader parent1 = parent.getParent();
        System.out.println(parent1);

        //测试当前类是哪个加载器加载的
        ClassLoader classLoader = Class.forName("com.kuang.reflection.Test07").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        //测试JDK内置的类是谁加载的
        ClassLoader classLoader1 = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader1);

        //如何获得系统类加载器可以加载的路径
        System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));

        //双亲委派机制

        /*
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\charsets.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\deploy.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\ext\cldrdata.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\ext\dnsns.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\ext\jaccess.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\ext\jfxrt.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\ext\localedata.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\ext\nashorn.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\ext\sunec.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\ext\zipfs.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\javaws.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\jce.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\jfr.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\jfxswt.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\jsse.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\management-agent.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\plugin.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\resources.jar;
        D:\JAVA\java\jdk1.8\jre\lib\rt.jar;
        C:\Users\我的电脑\Desktop\code\代码\Annotation\out\production\Annotation;
        D:\IDEA\IntelliJ IDEA 2021.1.3\lib\idea_rt.jar
         */
    }
}

创建运行时类的对象

获取其的内容

package com.kuang.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 获得类的信息
 */
public class Test08 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.User");

        //获得类的名字    也可以通过对象的Class获得类的包名和对象名
        System.out.println(c1.getName());//获得包名+类名
        System.out.println(c1.getSimpleName());//只获得类名

        //获得类的属性
        System.out.println("===========================");
        Field[] fields = c1.getFields();//只能获得public 属性的值
/*
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
*/

        fields = c1.getDeclaredFields();//能找到全部的属性
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        System.out.println(name);

        //获得类的方法
        System.out.println("==================================");
        Method[] methods = c1.getMethods(); //获得本类及父类的全部的public方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("正常的："+method);
        }

        methods = c1.getDeclaredMethods();      //获得本类的所有方法

        for (Method method : methods) {
            System.out.println("getDeclaredMethods："+method);
        }

        //获得指定方法
        //重载
        Method getName = c1.getMethod("getName", null);
        System.out.println(getName);
        Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
        System.out.println(setName);

        //获得指定的构造器
        System.out.println("=========================");
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        constructors = c1.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("全部的："+constructor);
        }

        Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        System.out.println("指定的："+declaredConstructor);
    }
}

有了Class对象，能做什么？

创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法
- 类必须有一个无参数构造器
- 类的构造器的访问权限需要足够
- 没有无参构造器可以调用类中的构造器，并将参数传递进去之后，才能实现实例化操作

package com.kuang.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 动态的创建对象，通过反射
 */
public class Test09 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        //获得Class对象
        Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.User");

        //构造一个对象
        //User user = (User) c1.newInstance();
        // 本质是调用了类的无参构造
        //System.out.println(user);

        //通过构造器创建对象
        //Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        //User user2 = (User)constructor.newInstance("天哥", 001, 18);
        //System.out.println(user2);

        //通过反射调用普通方法
        //User user3 = (User) c1.newInstance();
        //先通过反射获取一个方法
        //Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        //invoke:激活
        //获得的函数的使用方法：（对象："方法的值"）
        //setName.invoke(user3,"天哥");
        //System.out.println(user3.getName());

        //通过反射操作属性
        User user4 = (User) c1.newInstance();
        Field name = c1.getDeclaredField("name");

        //不能直接操作私有属性，我们需要关闭程序的安全检测，属性或者方法的setAccessible(true)
        name.setAccessible(true);
        name.set(user4,"天哥2");
        System.out.println(user4.getName());
        
    }
}

性能比较

package com.kuang.reflection;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 分析性能问题
 */
public class Test10 {
    //普通方法调用
    public static void test01(){
        User user = new User();
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            user.getName();
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("普通方法执行10亿次需要："+(endTime-startTime)+"ms");
    }
    public static void test02() throws NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();
       // User user1 = (User)c1.newInstance();
        Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null);
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            getName.invoke(user,null);
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("反射方法执行10亿次需要："+(endTime-startTime)+"ms");
    }

    public static void test03() throws NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();
        //User user1 = (User)c1.newInstance();
        Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null);
        getName.setAccessible(true);
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            getName.invoke(user,null);
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("反射方法执行10亿次需要："+(endTime-startTime)+"ms");
    }

    public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        test01();
        test02();
        test03();
    }
}

反射操作泛型

package com.kuang.reflection;

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * 通过反射获取泛型
 */
public class Test11 {
    //限制只能传入String和User
    public void test01(Map<String,User> map, List<User> list){
        System.out.println("test01");
    }

    public Map<String,User> test02(){
        System.out.println("test02");
        return null;
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        Method method = Test11.class.getDeclaredMethod("test01", Map.class, List.class);
        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
            System.out.println("#"+genericParameterType);
            if(genericParameterType instanceof ParameterizedType){
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
                for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
        }
        method = Test11.class.getDeclaredMethod("test02", null);
        Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
        System.out.println("---------------------------------");
        if(genericReturnType instanceof ParameterizedType){
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println(actualTypeArgument);
            }
        }
    }
}

反射操作注解

package com.kuang.reflection;

import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;

/**
 * 练习反射操作注解
 */
public class Test12 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.Student2");

        //通过反射获得注解
        Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }

        //获得注解的value的值
        TableKuang tableKuang = (TableKuang)c1.getAnnotation(TableKuang.class);
        String value = tableKuang.value();
        System.out.println(value);

        //获得类指定的注解
        Field f = c1.getDeclaredField("id");
        Fieldkuang annotation = f.getAnnotation(Fieldkuang.class);
        System.out.println(annotation.columnName());
        System.out.println(annotation.type());
        System.out.println(annotation.length());

    }
}

@TableKuang("db_student")
class Student2{

    @Fieldkuang(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
    private int id;
    @Fieldkuang(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
    private int age;
    @Fieldkuang(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 TableKuang{
    String value();
}

//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Fieldkuang{
    String columnName();
    String type();
    int length();
}

posted @ 2021-10-07 17:14 肖寒* 阅读(35) 评论(0) 收藏举报

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肖寒*

注解和反射

注解（Annotation）

注解入门

内置注解

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Class类

获取Class类的实例

什么时候会发生类初始化

类加载器的作用

创建运行时类的对象

有了Class对象，能做什么？

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