注解和反射

标签：可变   def   ota   二维数组   pes   stat   重载   long   dem   

注解

什么是注解：

Annotation是从JDK5.0开始引入的新技术。

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：

注解是以"@注释名"在代码中存在的，还可以添加一些参数值，例

如：@SuppressWarning(value="unchecked").

Annotation在哪里使用？

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。

@Override//重写注解
@Deprecated//不推荐使用注解，可以使用但是又风险或者有更好的方式
@SuppressWarnings//“镇压”警告注解

元注解

元注解的作用解释注解其他注解，Java定义了4个标准的meta-annotation类型，他们被用来提供对其他annotation类型做说明。

//4个元注解分别为：
@Target：用于描述注解的使用范围
@Retention：用于表示需要在什么级别保存注解信息，用于描述注解的声明周期，（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

//测试元注解，自定义注解
//定义注解
@Target(value = {ElementType.METHOD/*方法*/})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented //表示把注解生成在Javadoc中
@Inherited //表示可以被继承
@interface MyAnnotation{

}

public class Test2 {
    //注解可以显示复制，如果没有默认值，就必须给注解复制
    @MyAnnotation1(schools = "BUPT")
    public void test(){
    }
    //如果注解只有一个参数可以省略参数名
    @MyAnnotation2("")
    public void test2(){
        
    }
}

@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation1{
    //注解的参数：类型+参数名()[default 默认值];
    String name() default "";
    int age() default 0;
    int id() default -1;
    String[] schools();
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{
    //注解的参数：类型+参数名()[default 默认值];
    String[] value();//用value命名就可以直接写@MyAnnotation2("")，否则写@MyAnnotation2(name = "")
}

反射

动态语言和静态语言

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是其他结构上的变化。通俗点说就是运行时代码可以根据某些条件来改变自身的结构。

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，运行时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，但是Java可以称为是“准动态语言”。即Java有一定的动态性，可以利用反射机制获得类似动态语言的特性。Java的动态性让编程的时候更加灵活！

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。
Class c = Class.forName("java.lang.String")
//加载完类之后，在堆内存的方法区中产生了一个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结构信息。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，我们形象的称之为：反射。
//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

反射的优点：可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性。

反射的缺点：对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类从操作总是慢于直接执行相同的操作。

Class类的常用方法

获得Class类的实例

Person person = new Student();
//a.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 c1 = Person.class;
//b.已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象。
Class c2 = person.getClass();
//c.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，可能抛出异常ClassNotFoundException。
Class c3 = ClassforName("com.kuang.reflection.Student");
//d.内置基本数据类型可以直接使用类名.Type。
Class c4 = Integer.TYPE;
//e.还可以利用ClassLoader（之后讲解）。

//获取父类类型
Class c5 = c1.getSuperclass();

哪些类型可以有Class对象？

• class: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。
• interface：接口
• []：数组
• enum：枚举
• annotation：注解@interface
• primitive type：基本数据类型
• void

public class Test5 {
    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
        //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];
        //a.getClass().hashCode() 和 b.getClass().hashCode() 相等
        //注意：同样是int类型的数组，维度不同Class对象所打印出的hashcode不同，即：数组维度不同对应不同的Class对象。
    }
}

类的加载与ClassLoader的理解

1.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数据结构，然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象。

2.链接:将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程。

• 验证:确保加载的类信息符合JVM规范，没有安全方面的问题。
• 准备:正式为类变量(static) 分配内存并设置类变量默认初始值的阶段，这些内存都将在方法区中进行分配。
• 解析:虚拟机常量池内的符号引用(常量名)替换为直接引用(地址)的过程。

3.初始化:

• 执行类构造器< clinit>()方法的过程。类构造器< clinit>()方法是由编译期自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并产生的。(类构造器是构造类信息的，不是构造该类对象的构造器)。
• 当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化。
• 虚拟机会保证一个类的< clinit>()方法在多线程环境中被正确加锁和同步。

什么时候会发生类初始化?

1.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

2.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)

public class Demo05 {
    static {
        System.out.println("main类被加载");
    }
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //1.主动引用
        //Son son = new Son();
        /*
        * main类被加载
        * 父类被加载
        * 子类被加载
        * */
        //反射也会产生主动引用
        //Class.forName ("com.reflection.Son");
        /*
         * main类被加载
         * 父类被加载
         * 子类被加载
         * */
        //不会产生类的引用的方法
        //System.out.println(Son.b);
        /*
        * main类被加载
        * 父类被加载
        * 2
        * */
        //Son[] array = new Son[5];
        /*main类被加载*/
        System.out.println(Son.M) ;
        /*
         * main类被加载
         * 1
         * */
    }
}
class Father {
    static int b = 2;
    static {
        System.out.println("父类被加载");
    }
}
class Son extends Father {
    static {
        System.out.println("子类被加载");
    }
    static int m = 100;
    static final int M = 1;
}

类加载器的作用

1.类加载的作用: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。

//类加载器作用是用来把类(class)装载进内存的。JVM规范走义了如下类型的类的加载器：
//1.引导类加载器：用C++编写的，是JVM自带的类加载器，负责Java平台核心库，用来装载核心类库。该加载器无法直接获取。
//2.扩展类加载器：负责jre/lib/ext目录下的jar包或-D java.ext.dirs指定目录下的jar包装入工作库
//3.系统类加载器：负责java -classpath或-D java.class.path所指的目录下的类与jar包装入工作，是最常用的加载器

//双亲委派机制：如果自己定义和jdk同名的类，运行时虚拟机会在系统的类加载器中寻找，再去扩展类加载器中寻找，再去根加载器中寻找，如果存在同名的类，会使用根加载器中的类，而不使用自己定义的类

package com.reflection;

public class Demo06 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //获取系统的类加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(systemClassLoader);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
        //获取系统类加载器的父类加载器-->扩展类加载器
        ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
        System.out.println(parent);//sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@4554617c
        //获取扩展类加载器的父类加载器- ->根加载器(C/c++)
        ClassLoader grantparent = parent.getParent();
        System.out.println(grantparent);//null
        //测试当前类是哪个加载器加载的
        ClassLoader classLoader = Class.forName("com.reflection.Demo06").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
        //测试JDK内置的类是谁加载的
        ClassLoader classLoader1 = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader1);//null
        //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"));
       /*
       * D:\Environment\java\jre\lib\charsets.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\deploy.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\ext\cldrdata.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\ext\dnsns.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\ext\jaccess.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\ext\jfxrt.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\ext\localedata.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\ext\nashorn.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\ext\sunec.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\ext\zipfs.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\javaws.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\jce.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\jfr.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\jfxswt.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\jsse.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\management-agent.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\plugin.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\resources.jar;
       * D:\Environment\java\jre\lib\rt.jar;
       * D:\project\java-design\out\production\design02;
       * D:\IDEA\IntelliJ IDEA 2020.1.1\lib\idea_rt.jar
        */
    }
}

创建运行时类的对象

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Field、Method, Constructor、 Superclass、 Interface、 Annotation

1.实现的全部接口

2.所继承的父类

3.全部的构造器

4.全部的方法

5.全部的Field

6.注解

package com.reflection;

import sun.reflect.misc.MethodUtil;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Member;
import java.lang.reflect.Method;

//获得类的信息
public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class c1 = Class.forName("com.reflection.User");
        //获得包名+类名
        User user = new User();
        Class c2 = user.getClass();
        //获得类的信息
        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();//获取类的公开属性和父类的公开属性
        fields = c1.getDeclaredFields();//获取类的任何属性
        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
        System.out.println("=========================");
        Method[] methods = c1.getMethods();//获得本类和父类的所有public方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("methods " + method);
        }
        System.out.println("=========================");
        Method[] decmethods = c1.getDeclaredMethods();//获得本类的所有方法
        for (Method method : decmethods) {
            System.out.println("decmethods " + method);
        }
        //获得指定方法
        //需要传参数的原因：存在重载，参数可找到指定的方法
        System.out.println("=========================");
        Method getName = c1.getMethod("getName", null);
        Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);
        //获得构造器
        System.out.println("=========================");
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("getConstructors " + constructor);
        }
        System.out.println("=========================");
        Constructor[] constructors1 = c1.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors1) {
            System.out.println("getDeclaredConstructors " + constructors1);
        }
        //获得指定的构造器
        Constructor getDeclaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
        System.out.println("指定构造器" + getDeclaredConstructor);
    }
}

小结：

1.在实际的操作中，取得类的信息的操作代码，并不会经常开发。

2.一定要熟悉java.lang.reflect包的作用，反射机制。

3.如何取得属性、方法、构造器的名称，修饰符等。

有了Class对象能做什么

创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法。两个条件：

1.类必须有一个无参数的构造器。

2.类的构造器的访问权限需要足够。

没有无参的构造器也可以创建对象。只要在操作的时候明确的调用类中的构造器，并将参数传递出去之后，才可以实例化操作。

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

2.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。

3.通过Constructor实例化对象

调用指定的方法

通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。

1.通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型。

2.之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)进行调用，并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息。

invoke

Object invoke(Object obj,Object ... args)

1.Object对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null。

2.若原方法若为静态方法，此时形参Object obj可为null。

3.若原方法形参列表为空，则Object[] args为null。

4.若原方法声明为private，则需要在调用此invoke()方法前，显式调用方法对象的setAccessible(true)方法，将可访问private的方法。

setAccessible

1.Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法。

2.setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关。

3.参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查。

? 3-1.提高反射的效率。如果代码中必须用反射，而该句代码需要频繁的被调用，那么请设置为true。

? 3-2.使得原本无法访问的私有成员也可以访问。

4.参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查。

package com.reflection;

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

//动态创建对象，通过反射
public class Demo08 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        //获得class对象
        Class c1 = Class.forName("com.reflection.User");
        //创建一个对象
        System.out.println("============================");
        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
        System.out.println("============================");
        Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
        User user2 = (User)constructor.newInstance("打爆",22);
        System.out.println(user2);
        //通过反射调用普通方法
        //通过反射获取一个方法
        System.out.println("============================");
        Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName",String.class);
        //invoke:激活的意思
        //参数：对象，方法的值
        setName.invoke(user,"韩威");
        System.out.println(user.getName());
        System.out.println("============================");
        //通过反射操作属性
        User user3 = (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监测，属性或方法的setAccessible(true)
        name.setAccessible(true);
        name.set(user3,"小宝");
        System.out.println(user3.getName());
    }
}

性能对比分析

package com.reflection;

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

public class Demo09 {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
        test1();//5ms
        test2();//4114ms
        test3();//1483ms
    }
    public static void test1(){
        User user = new User();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            user.getName();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end-start+"ms");
    }
    public static void test2() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();
        Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName",null);

        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            getName.invoke(user,null);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end-start+"ms");
    }
    public static void test3() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();
        Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName",null);
        getName.setAccessible(true);
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            getName.invoke(user,null);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end-start+"ms");
    }
}

反射操作泛型

1.Java采用泛型擦除的机制来引入泛型，Java中的泛型仅仅是给编译器javac使用的，确保数据的安全性和免去强制类型转换问题，但是，一旦编译完成，所有和泛型有关的类型全部擦除。

2.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。

--1.ParameterizedType：表示一种参数化类型，比如Collection< String>

--2.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

--3.TypeVariable：是各种类型变量的公共父接口

--4.WildcardType：代表一种通配符类型表达式

package com.reflection;

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

public class Demo10 {
    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 = Demo10.class.getMethod("test01",Map.class,List.class);
        Type[] genericParameterTypes= method.getGenericParameterTypes();
        for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
            System.out.println("参数泛型"+genericParameterType);
            if (genericParameterType instanceof ParameterizedType){
                Type[] actualTypeAnguments=((ParameterizedType)(ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
                for (Type actualTypeAngument : actualTypeAnguments) {
                    System.out.println("实际参数泛型"+actualTypeAngument);
                }
            }
        }
        Method method1 = Demo10.class.getMethod("test02",null);
        Type getGenericReturnType= method1.getGenericReturnType();
        if (getGenericReturnType instanceof  ParameterizedType) {
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) getGenericReturnType).getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println("返回值泛型" + actualTypeArgument);
            }
        }
    }
}

反射操作注解

1.getAnnotations

2.getAnnotation

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

利用注解和反射完成类和表结构的映射关系

//练习反射操作注解
public class Test5 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class c1 = Class.forName("Day9.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value值
        MyTable annotation =(MyTable)c1.getAnnotation(MyTable.class);
        System.out.println(annotation.value());
        //获得类指定的注解
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        MyField annotation1 = name.getAnnotation(MyField.class);
        System.out.println(annotation1.columnName());
        System.out.println(annotation1.type());
        System.out.println(annotation1.length());
    }
}

@MyTable("db_student")
class Student{
    @MyField(columnName ="db_id",type = "int",length =10)
    private int id;
    @MyField(columnName ="db_age",type = "int",length =10)
    private int age;
    @MyField(columnName ="db_name",type = "varchar",length =3)
    private String name;
    public Student() {
    }
    public Student(int id, int age, String name) {
        this.id = id;
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "id=" + id +
                ", age=" + age +
                ", name=‘" + name + ‘\‘‘ +
                ‘}‘;
    }
}
//类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyTable{
    String value();
}
//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyField{
    String columnName();
    String type();
    int length();
}

注解和反射

标签：可变   def   ota   二维数组   pes   stat   重载   long   dem   

原文地址：https://www.cnblogs.com/tongbai/p/14490049.html