Java注解和反射

注解和反射

1、什么是注解

　　①Annotation是从JDK5.0开始引入的新技术

　　②Annotation的作用

　　　　　　1.不是程序本身，可以对程序作出解释

　　　　　　2.可以被其他程序读取

　　③Annotation的格式—@注释名，例如@SuppressWarnings（value="unchecked"）

　　④Annotation使用的地方

　　　　　　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，可以通过反射机制编程实现对这些元数据的访问

 

2、内置注解

　　①@Override—定义在java.lang.Override中，表示方法被重写

　　②@Deprecated—定义在java.lang.Deprecated中，表示不鼓励程序员使用这样的元素

　　③@SuppressWarnings—定义在java.lang.SupressWarnings中，用来抑制编译时的警告信息

 

3、元注解

　　①元注解的作用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

　　②这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到

　　　　　　1.@Target：用于描述注解的使用范围

　　　　　　2.@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

　　　　　　3.@Document：说明该注解将被包含在javadoc中

　　　　　　4.@Inherited：说明子类可以继承父类中的该注解

//定义一个注解
//Target 表示我们的注解可以用在哪些地方
//Retention 表示我们的注解在什么地方还有效
//Documented 表示是否将我们的注解生成在JavaDoc中
//Inherited 子类可以继承父类的注解
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@interface MyAnnotation{
​
}

 

4、自定义注解

　　①使用@interface自定义注解，自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口

public class Test3 {
​
    @MyAnnotation1(name="yq",id=1)
    public void test(){}
​
    //只有当参数只有一个，且参数名为value时，才可以省略赋值
    @MyAnnotation2("yq")
    public void test1(){}
}
​
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation1{
    //注解的参数：参数类型 + 参数名()；
    String name() default "";//有默认值时可以不写参数；如果没有默认值，就必须给注解赋值
    int id() default -1;//如果默认值为-1，代表不存在
    String[] schools() default {"北大","清华","复旦"};
}
​
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{
    String value();
}

 

5、反射

　　①Reflection是Java被视为动态语言的关键，反射机制允许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

　　　　　　　　　　　　

 

6、获得反射对象

　　通过getClass()方法返回一个Class，Class类是Java反射的源头，从程序运行角度看就是通过对象反射求出类的名称

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //通过反射获取类的class对象
        Class c1=Class.forName("Annotation.User");
        System.out.println(c1);
        //一个类在内存中只有一个class对象
        //一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在class对象中
        Class c2=Class.forName("Annotation.User");
        System.out.println(c1.hashCode());
        System.out.println(c2.hashCode());
    }
}
​
//实体类
class User{
    private String name;
    private int id;
    private int age;
}

 

7、得到Class的方式

　　①Class类

　　　　　　1.Class本身也是一个类

　　　　　　2.Class对象只能由系统建立对象

　　　　　　3.一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例

　　　　　　4.一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个class文件

　　　　　　5.每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成

　　　　　　6.通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构

　　　　　　7.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

　　②Class类的常用方法

　　　　　　

　　③获取Class类的实例

        //方式一：通过对象获得
        Class c1=person.getClass();
​
        //方式二：forname获得
        Class c2=Class.forName("Annotation.Student");
​
        //方式三：通过类名.class获得
        Class c3=Student.class;
​
        //方式四：基本内置类型的包装类都有一个TYPE属性
        Class c4=Integer.TYPE;
​
        //获得父类类型
        Class c5=c1.getSuperclass();

 

8、有Class对象的类型

　　①class：外部类，成员（成员内部类，静态内部类），局部内部类，匿名内部类

　　②interface：接口

　　③[]：数组

　　④enum：枚举

　　⑤annotation：注解@interface

　　⑥primitive type：基本数据类型

　　⑦void

public class Test5 {
    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
        Class c7=Integer.class;//基本类型
        Class c8=void.class;//void
        Class c9=Class.class;//Class类
        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);
        //只要元素类型和维度一样，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());
    }
}

 

9、类加载分析

　　①类的加载过程

　　　　　　　　　　　　

　　②类加载分析

public class Test6 {
    public static void main(String[] args) {
        A a=new A();
        System.out.println(a.m);
    }
}
​
class A{
    static{
        System.out.println("A类静态代码块初始化");
        m=300;
    }
​
    static int m=100;
​
    public A(){
        System.out.println("A类的无参构造初始化");
    }
}
/*
运行结果：
A类静态代码块初始化
A类的无参构造初始化
100
*/

　　　　1.加载到内存，会产生一个类对应的Class对象

　　　　2.链接，链接结束后，m=0

　　　　3.初始化，执行clinit方法

<clinit>(){
    System.out.println("A类静态代码块初始化");
    m=300;
    m=100;
}

　　　　　　

 

10、分析类初始化

　　①类的主动引用（一定会发生类的初始化）

　　　　　　1.当虚拟机启动，先初始化main方法所在的类

　　　　　　2.new一个类的对象

　　　　　　3.调用类的静态成员（除了final常量）和静态方法

　　　　　　4.使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用

　　　　　　5.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

　　②类的被动引用（不会发生类的初始化）

　　　　　　1.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，例如当通过子类调用父类的静态变量，不会导致子类初始化

　　　　　　2.通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化

　　　　　　3.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）

 

11、类加载器

　　①类加载器的作用

　　　　　　1.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

　　　　　　2.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

　　　　　　

　　②类加载器类型

　　　　　　

public class Test7 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获取系统类的加载器
        ClassLoader classLoader=ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        //获取系统类加载器的父类加载器-->扩展类加载器
        ClassLoader parent=classLoader.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);
        //测试当前类是哪个加载器加载的
        ClassLoader classLoader1=Class.forName("Annotation.Test7").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader1);
        //测试JDK内置的类是哪个加载器加载的
        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"));
    }
}

 

　　③双亲委派机制

　　　　　　当某个类加载器需要加载某个.class文件时，它首先把这个任务委托给他的上级类加载器，递归这个操作，如果上级的类加载器没有加载，自己才会去加载这个类。

 

12、获取类的运行时结构

　　通过相关的方法获取相关的类信息

public class Test8 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        User user=new User("yq",1,6);
        Class c1=user.getClass();
        //获得类的名字
        System.out.println(c1.getName());//获得包名+类名
        System.out.println(c1.getSimpleName());//获得类名
        //获得类的属性
        Field[] fields=c1.getFields();//只能找到public属性
        fields=c1.getDeclaredFields();//找到全部的属性
        for(Field field:fields){
            System.out.println(field);
        }
        //获得指定属性的值
        Field name=c1.getDeclaredField("name");
        System.out.println(name);
        //获得类的方法
        Method[] methods=c1.getMethods();//获得本类及其父类的全部public方法
        for(Method method:methods){
            System.out.println("getMethod---"+method);
        }
        methods=c1.getDeclaredMethods();//获得本类的所有方法
        for(Method method:methods){
            System.out.println("getDeclaredMethods---"+method);
        }
        //获得指定的方法
        Method getName=c1.getMethod("getName",null);
        Method setName=c1.getMethod("setName",String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);
        //获得类的构造器
        Constructor[] constructors=c1.getConstructors();//获得全部的public构造器
        for(Constructor constructor:constructors){
            System.out.println("getConstructors---"+constructor);
        }
        constructors=c1.getDeclaredConstructors();//获得全部的构造器
        for(Constructor constructor:constructors){
            System.out.println("getDeclaredConstructors---"+constructor);
        }
        //获得指定的构造器
        Constructor constructor=c1.getConstructor(String.class,int.class,int.class);
        System.out.println(constructor);
    }
}

 

13、动态创建对象

　　通过反射实例化类，调用类的属性和方法

public class Test9 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获得Class对象
        Class c1=Class.forName("Annotation.User");
        //构造一个对象
        User user1=(User) c1.newInstance();//本质是调用了类的无参构造器
        System.out.println(user1);
        //通过构造器创建对象
        Constructor constructor=c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,int.class);
        User user2=(User) constructor.newInstance("yq",1,6);
        System.out.println(user2);
        //通过反射获取一个方法
        Method setName=c1.getDeclaredMethod("setName",String.class);
        setName.invoke(user1,"yq1");
        System.out.println(user1.getName());
        //通过反射操作属性
        User user3=(User) c1.newInstance();
        Field field=c1.getDeclaredField("name");//不能直接操作私有属性
        field.setAccessible(true);//关闭程序的安全监测，使private修饰的也可以被操作
        field.set(user3,"yq2");
        System.out.println(user3.getName());
    }
}

 

14、获取泛型信息

　　通过相应的方法可以获得参数类型和返回值类型

public class Test11 {
    public void test1(Map<String,User> map, List<User> list){
        System.out.println("test1");
    }
    public Map<String,User> test2(){
        System.out.println("test2");
        return null;
    }
​
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Method method=Test11.class.getMethod("test1",Map.class,List.class);
        Type[] types=method.getGenericParameterTypes();//获得泛型参数类型
        for (Type type : types) {
            System.out.println(type);
            if (type instanceof ParameterizedType){//获取参数类型
                Type[] actualTypeArguments=((ParameterizedType)type).getActualTypeArguments();
                for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                    System.out.println("---"+actualTypeArgument);
                }
            }
        }
​
        method=Test11.class.getMethod("test2",null);
        Type genericReturnType=method.getGenericReturnType();
        if(genericReturnType instanceof ParameterizedType){
            Type[] actualTypeArguments=((ParameterizedType)genericReturnType).getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println("-->"+actualTypeArgument);
            }
        }
    }
}

 

15、获取注解信息

　　通过相应的方法可以获取注解信息

public class Test12 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class c1=Class.forName("Annotation.Student1");
        //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值
        TableStudent tableStudent=(TableStudent) c1.getAnnotation(TableStudent.class);
        String value=tableStudent.value();
        System.out.println(value);
        //获得类指定注解
        Field f=c1.getDeclaredField("name");
        FieldStudent annotation=f.getAnnotation(FieldStudent.class);
        System.out.println(annotation.colName()+";"+annotation.type()+";"+annotation.length());
    }
}
​
@TableStudent("db_Student")
class Student1{
    @FieldStudent(colName="db_name",type = "varchar",length = 10)
    private String name;
    @FieldStudent(colName="db_id",type = "int",length = 10)
    private int id;
    @FieldStudent(colName="db_age",type = "int",length = 6)
    private int age;
​
    public Student1() {
    }
​
    public Student1(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 "Student1{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", id=" + id +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
​
//类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface TableStudent{
    String value();
}
​
//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface FieldStudent{
    String colName();
    String type();
    int length();
}