注解和反射

注解

Annotation的作用：

1. 不是程序本身，可以对程序作出解释（这一点和注释（comment）没什么区别）
2. 可以被其他程序（比如：编译器等）读取。

Annotation的格式：

1. 以"@注释名”在代码中存在的，还可以添加一些参数值，例如：@SuppressWarnings(value="unchecked")

//什么是注解
public class Test extends Object{
    //@Override  重写的注解
    public String toString(){
        return super.toString();
    }
}

内置注解

@Override：定义在java.lang.Override中，此注解只适用于修辞方法，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，此注解用于修辞方法，属性，类，表示不鼓励程序员使用这样的元素，通常是因为它危险或者存在更好的选择。

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

元注解

元注解的作用就是负责注解其他注解。
这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到。（@Target，@Retention，@Documented，@Inherited）

@Target：用来描述注解的使用范围。

@Retention：表示需要在什么级别保存该注解信息，用于描述注解的生命周期（source < class < runtime）

@Documented：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。

//测试元注解
@MyAnnotation
public class Test{
    public void test(){
        
    }
}

//定义一个注解
//Target  表示我们的注解可以用在哪些地方    可以作用在类上，也可以作用在方法上
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})

//Retention  表示我们的注解在什么地方还有效
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation{
    
}

//自定义注解
public class Test{
    //注解可以显示赋值，如果没有默认值，我们就必须给注解赋值
    @MyAnnotation(age=18,name="张三")
    public void test(){}
    
    @MyAnnotation("张三")
    public void test2(){}
}

@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation{
    //注解的参数：参数类型+参数名();
    String name() default "";
    int age();
    int id() default -1;//如果默认值为-1，代表不存在
    
    String[] schools() default{"清华大学"，"北京大学"};
}

@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{
    String value();
}

反射

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，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

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

java反射机制提供的功能：

在运行时判断一个对象所属的类
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

//什么叫反射
public class test{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
        //通过反射获取类的class对象
        Class c1 = Class.forName("test类所在的包")
        System.out.println(c1);
        
        Class c2 = Class.forName("test类所在的包")
        //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。
        System.out.println(c1.hashCode());//结果一样
        System.out.println(c2.hashCode());
    }
}

//实体类
public class User{
    private String name;
    private int id;
    private int age;
    
    public String getName(){
        return name;
    }
    public int getId(){
        return id;
    }
    public int getAge(){
        return age;
    }
    public void setName(){
        this.name = name;
    }
    public void setId(){
        this.id = id;
    }
    public void setAge(){
        this.age = age;
    }
    
    public User(){
        
    }
    
    public String toString(){
        return "User{"+
            	"name="+name+'\''+
            	",id="+id+
            	",age="+age+
    			'}';
    }
}

//测试class类的创建方式有哪些
public class test{
    public satic void main(String[] args){
        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("test类所在的包名");
        System.out.println(c2.hashCode());
        
        //方式三：通过类名.class获得
        Class c3 = Student.class;
        System.out.println(c2.hashCode());
        
        //方式四：基本内置类型的包装类都有一个Type属性
        Class c4 = Integer.TYPE;
        System.out.println(c2.hashCode());
        
        //获得父类类型
        Class c5 = c1.getSuperclass();
        System.out.println(c2.hashCode());
        
    }
}

public class Person{
    public String name;
    
    public Person(){
        
    }
    
    public Person(String name){
        this.name = name;
    }
    
    public String toString(){
        return "Person{" +
            	"name=" + name +'\'' +
    			'}';
    }
}

public class Student extends Person{
    public Student(String name){
        this.name = "学生";
    }
}

public class Teacher extends Person{
    public Teacher(String name){
        this.name = "老师";
    }
}

java内存分析

堆：存放new的对象和数组；可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用。
栈：存放基本变量类型（会包含这个基本类型的具体数值）；引用对象的变量（会存放这个引用在堆里面的具体地址）。
方法区：可以被所有的线程共享；包含了所有的class和static 变量。

什么时候会发生类初始化

类的主动引用（一定会发生类的初始化）

当虚拟机启动，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（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。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，不会触发此类的初始化。
引用变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）

//测试类什么时候会初始化
public class Test{
    static{
        System.out.println("Main类被加载");
    }
    public static void main(Strig[] args) throws ClassNotFoundException{
        //1.主动引用
        Son son = new Son();
        
        //反射也会产生主动引用
        Class.forName("该代码所在的包");
        
        //不会产生类的引用的方法
        System.out.println(Son.b);//Main类和父类被加载，子类不会被加载
        
        Son[] array = new Son[5];//Main类被加载，父类和子类不会被加载
        
    }
}

public class Father{
    static int b=2;
    static{
        System.out.println("父类被加载");
    }
}

public class Son extends Father{
    
    static{
        System.out.println("子类被加载");
        m=300;
    }
    static int m=100;
    static final int M=1;
}

类加载器的作用

类加载器的作用：将class文件字节码内容加载到内存中1，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后再堆里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。

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类加载器中，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。

public class test{
    public static void main(String[] args){
        //获取系统类的加载器
        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(c/c++)
        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("当前类所在的包名.test").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        
        //测试JDK内置的类是哪个加载器加载的
        ClassLoader classLoader1 = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader1);//根加载器加载的
        
        //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"));
    }
}

创建运行时类的对象

1. 获取运行时类的完整结构

通过反射获取运行时类的完整结构。比如：Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation

public class test{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException{
        
        Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.User");
        
        //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
        System.out.println("=====================");
        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.getDeclaredFields("name");
        System.out.println(name);
        
        //获得类的方法
        System.out.println("=====================");
        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("正常的:"+method);
        }
        Method[] methods = c1.getDeclaredMethods();//获得本类的所有public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);
        Method setName = c1.getMethod("setName",String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);
        
        //获得指定的构造器
        System.out.println("=====================");
        Constructor[] constructors = c1.getconstructors();//获得本类的public方法
        for(Constructor constructor : constructors){
            System.out.println(constructor);
        }
        
        Constructor[] constructors = c1.getDeclaredconstructors();//获得本类的全部方法
        for(Constructor constructor : constructors){
            System.out.println("#"+constructor);
        }
        
        //获得指定的构造器
        Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        System.out.println("指定："+declaredConstructor);
    }
}

创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法

类必须有一个无参数的构造器
类的构造器的访问权限需要足够

只要在操作的时候明确的调用类中的构造器，并将参数传递进去之后，才可以实例化操作。

通过Class类的getDeclaredConstructor(Class ... parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器
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

//动态的创建对象，通过反射
public class test{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException{
        //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器
        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("张三"，001,18);
        System.out.println(user2);
        
        //通过反射调用普通方法
        User user3 = (User)c1.newInstance();
        //通过反射获取一个方法
        Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName",String.class);
        //invoke:激活的意思   （对象，“方法的值”）
        setName.invoke(user3,"李四");
        System.out.println(user3.getName());
        
        //通过反射操作属性
        System.out.println("=====================");
        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,"王五");
        System.out.println(user4.getName());
	}
}

public class test{
   //普通方式调用
   public static void test1(){
       User user = new User();
       long startTime = System.currentTimeMillis();
       for(int i=0; i<1000000000; i++){
           user.getName();
       }
       long endTime = System.currentTimeMillis();
       System.out.println("普通方式执行10亿次："+(endTime-startTime)+"ms");
   }
        
   //反射方式调用
   public static void test2() throws NoSuchFieldException, InvocationTargetException, IllegalAccessException{
       User user = new User();
       Class c1 = user.getClass();
            
       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("反射方式执行10亿次："+(endTime-startTime)+"ms");
   }
        
    //反射方式调用  关闭检测
    public static void test3() throws NoSuchFieldException, InvocationTargetException, IllegalAccessException{
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();
            
        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("关闭检测后执行10亿次："+(endTime-startTime)+"ms");
    }
    
     public static void main(String[] args) {
         test1();
         test2();
         test3();
    }
}

反射操作泛型

为了通过反射操作这些类型，java新增了ParameterizedType，GenericArrayType，TypeVariable和WildcardType几种类型来代表不能被归一到Class类中的类型但是又和原始类型齐名的类型。

ParameterizedType：表示一种参数化类型，比如Collection
GenericArrayType：表示一种元素类型是参数化类型或者类型变量的数组类型
TypeVariable：是各种类型变量的公告父接口
WildcardType：代表一种通配符类型表达式

//通过反射获取泛型
public class Test{
    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 NoSuchMethodException{
        Method method = Test.class.getName("test1", Map.class, List.class);
        
        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for(Type genericParameterType : genericParameterTypes){
            System.out.println(genericParameterType);
            if(genericParameterType instanceof ParameterizedType){
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType)genericParameterType).getActualTypeArgument();
                for(Type actualTypeArgument : actualTypeArguments){
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
        }
        
        Method method = Test.class.getName("test2", null);
        Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
        if(genericReturnType instanceof ParameterizedType){
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType)genericReturnType).getActualTypeArgument();
                for(Type actualTypeArgument : actualTypeArguments){
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
    }
}

反射操作注解

ORM(Object relationship Mapping) --> 对象关系映射

类和表结构对应；属性和字段对应；对象和记录对应

//练习反射操作注解
public class test{
    public static void main(String[] args){
        Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.Student");
        
        //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
        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("name");
        Fieldkuang annotation = f.getAnnotation("Fieldkuang.class");
        System.out.println(annotation.columnName());
        System.out.println(annotation.type());
        System.out.println(annotation.length());
        
        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")
public class Student{
    @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 = 3)
    private String name;
    
    public String getName(){
        return name;
    }
    public int getId(){
        return id;
    }
    public int getAge(){
        return age;
    }
    public void setName(){
        this.name = name;
    }
    public void setId(){
        this.id = id;
    }
    public void setAge(){
        this.age = age;
    }
    
    public Student(){
        
    }
    
    public Student(int id, int age, String name){
        this.id = id;
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
    
    public String toString(){
        return "User{"+
            	"name="+name+'\''+
            	",id="+id+
            	",age="+age+
    			'}';
    }
}

//类名的注解
@Tablekuang(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Tablekuang{
    String value();
}

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

posted @ 2022-03-15 09:59 *小白程序员* 阅读(46) 评论(0) 收藏举报

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注解和反射

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