注解和反射

注解和反射

一、注解

什么是注解 Annotation是从JDK5.0开始引入的新技术

  • Annotation的作用:

    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

    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:@SuppressWarnings(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

1.1 内置注解

  • @Override:定义在java.lang.Override中，此注释只适用于修辞方法，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,此注释可以用于修辞方法，属性，类，表示不鼓励程序员使用这样的元素，通常是因为它很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。口与前两个注释有所不同,你需要添加一个参数才能正确使用,这些参数都是已经定义好了的，我们选择性的使用就好了.

    • @SuppressWarnings("all")

    • @SuppressWarnings("unchecked")

    • @SuppressWarnings(value={"unchecked","deprecation"})等等.......

     

1.2 元注解

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. 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:用于描述注解的使用范围(即:被描述的注解可以用在什么地方)

@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

package com.Yaof.Demo01;
​
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Target;
​
public class Test1 {
    @Target(value = {ElementType.CONSTRUCTOR, ElementType.METHOD})//可以增加多个类型
    @interface Mycase{
​
    }
​
    @Mycase//函数中可以使用
    public  Test1() {
    }
​
    @Mycase//方法中可以使用
    public void Test2() {
    }
​
/*    //定义一个注解
//Target 表示我们的注解可以用在哪些地方.
    @Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
//Retention 表示我们的注解在什么地方有效。
// runtime>class>sources
    @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
//Documented 表示是否将我们的注解生成在JAVAdoc中
    @Documented
//Inherited 子类可以继承父类的注解
    @Inherited
    @interface Test1{
    }*/
}

 

1.3 自定义注解

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

  • 分析:

    • @interface用来声明一个注解，格式:public@interface注解名 {定义内容}

    • 其中的每一个方法实际上是声明了一个配置参数

    • 方法的名称就是参数的名称

    • 返回值类型就是参数的类型(返回值只能是基本类型Class，Stringenum)

    • 可以通过default来声明参数的默认值

    • 如果只有一个参数成员，一般参数名为value

    • 注解元素必须要有值，我们定义注解元素时，经常使用空字符串，0作为默认值

package com.Yaof.Demo01;
​
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
​
public class Test2 {
    @MyTest1(age = 18)
    public void two() {
    }
    @MyTest2("555")
   public void one() {
    }
}
​
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyTest1 {
    String name() default "";//注解的参数：格式为参数名+参数类型();
​
    int age();
​
    int id() default -1;//如果默认值为-1，代表不存在
​
    String[] school() default {"yf", "666"};
}
​
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyTest2{
    String value();
}

 

二、反射Reflection

image-20220530153813984

2.1 Java反射机制概述

2.1.1 动态、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。通俗点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。 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Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性，我们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!

 

2.1.2 Java 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借助于ReflectionAPI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就产生了一个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

2.1.3 Java反射机制提供的功能

  • 在运行时判断任意一个对象所属的类

  • 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

  • 在运行时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

 

2.1.4 Java反射优点和缺点

  • 优点:可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性

  • 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。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

 

2.1.5 反射相关的主要API

  • java.lang.Class:代表一个类

  • java.lang.reflect.Method:代表类的方法

  • java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量

  • java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造器

 

2.2 理解Class类并获取Class实例

2.2.1 获得反射对象

package com.Yaof.Demo01;
​
public class Test3 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //通过反射获取Class对象
        Class<?> c1 = Class.forName("com.Yaof.Demo01.User");
        System.out.println(c1);
​
        Class<?> c2 = Class.forName("com.Yaof.Demo01.User");
        Class<?> c3 = Class.forName("com.Yaof.Demo01.User");
        Class<?> c4 = Class.forName("com.Yaof.Demo01.User");
​
        //一个类在内存中只有一个class对象
        //一个类被加载后，类的整个结构会被封装在Class对象中
        System.out.println(c2.hashCode());
        System.out.println(c3.hashCode());
        System.out.println(c4.hashCode());
​
    }
}
​
//实体类：pojo , entity
class User{
    private String name;
    private int id;
    private int age;
    public User(){
​
    }
​
    public User(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;
    }
}

2.2.2 Class类和常用方法

image-20220530161834402

 

image-20220530161703545

2.2.3 得到Class类的几种方式

package com.Yaof.Demo01;
​
public class Test4 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person = new Student("");
​
        //1  forname获得
        Class c1 = Class.forName("com.Yaof.Demo01.Student");
        System.out.println(c1.hashCode());
​
        //2  通过对象获得
        Class c2 = person.getClass();
        System.out.println(c2.hashCode());
​
        //3 通过类名.class获得
        Class c3 = Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());
​
        //4 基本内置类型的包装类都有一个Type属性
        Class c4 = Integer.TYPE;
        System.out.println(c4);
​
        //5 获得父类类型
        Class c5 = c1.getSuperclass();
        System.out.println(c5);
    }
}
​
class Person{
    String name;
​
    public Person() {
    }
​
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
​
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}
class Student extends Person{
    public Student(String name) {
        this.name="学生";
    }
}
​
class Teacher extends Person{
    public Teacher(String name) {
        this.name="老师";
    }
}

2.2.4 所有类型的class对象

package com.Yaof.Demo01;
​
import java.lang.annotation.ElementType;
​
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
​
        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);
    }
}
/*class java.lang.Object
interface java.lang.Comparable
class [Ljava.lang.String;
class [[I
interface java.lang.Override
class java.lang.annotation.ElementType
class java.lang.Integer
        void
class java.lang.Class*/

2.3 类的加载与ClassLoader

2.3.1 类加载内存分析

image-20220531084942038

image-20220531085045769

image-20220531085336297

2.3.2 分析类的初始化

 

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.langreflect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

     

  1. 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人调用类的常量池中了)

package com.Yaof.Demo02;
​
public class Test01 {
    static {
        System.out.println("加载main方法");
    }
​
    public static void main(String[] args) {
//        Son son = new Son();//都加载，先main，再父类，最后子类
//        System.out.println( Son.a);//只加载main和父类
          Son[] arr = new Son[10];//只加载main方法
    }
}
​
class Father{
    static int a =10;
    static {
        System.out.println("加载父类");
    }
}
​
class Son extends Father{
    static {
        System.out.println("加载子类");
    }
    static int b = 20;
    static final int c = 30;
}
​

2.3.3 类加载器

  1. 引导类加载器(根加载器):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

 

  • 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。

  • 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

image-20220531100419770

.java----> 编译 ----> .class文件 ----> 类装载器 ----> 字节码校验 ----> 解释器 ----> 操作系统平台

2.3.4 获取类运行时结构

package com.Yaof.Demo01;
​
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
​
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class c1 = Class.forName("com.Yaof.Demo01.Test3");
        User user = new User();
        c1 = user.getClass();
        //获得类名
        System.out.println(c1.getName());//包名+类名
        System.out.println(c1.getSimpleName());//类名
​
        //获得类的属性
        System.out.println("------------------");
        Field[] fields = c1.getFields();//只获得public属性
​
        fields = c1.getDeclaredFields();//获得全部属性
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
​
        //获得指定属性
        System.out.println(c1.getDeclaredField("name"));
​
        //获得类的方法
        System.out.println("------------------");
        Method[] methods = c1.getMethods();//获得本类和父类的public方法，没有private
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }
​
        Method[] declaredMethods = c1.getDeclaredMethods();//获得本类的全部方法，没有父类
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }
​
        //获得指定方法
        System.out.println("------------------");
        Method getName = c1.getMethod("getName", null);
        Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);
        System.out.println("------------------");
​
        //获得指定的构造器
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        System.out.println("------------------");
        Constructor[] declaredConstructors = c1.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
            System.out.println(declaredConstructor);
        }
        System.out.println("指定"+c1.getConstructor(String.class, int.class, int.class));
    }
}

2.3.5 动态创建对象执行方法

package com.Yaof.Demo01;
​
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
​
public class Test04 {
    public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        //获得Class对象
        Class c1 = Class.forName("com.Yaof.Demo01.User");
        System.out.println(c1);
        System.out.println("---------------------");
​
        //构造一个对象
/*        User user = (User) c1.newInstance();//本质上是调用无参构造器
        System.out.println(user);
        System.out.println("---------------------");*/
​
        //通过构造器创建对象
/*        Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        User user2 = (User) constructor.newInstance("Yaof",001,18);
        System.out.println(user2);*/
​
        //通过反射调用方法
        User user3 = (User) c1.newInstance();
        //通过反射获取一个方法
        Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        //invoke(对象，"方法的值")   激活的意思
        setName.invoke(user3,"Yaof");
        System.out.println(user3.getName());
​
        System.out.println("---------------------");
        //通过反射操作属性
        User user4 = (User) c1.newInstance();
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
​
        //不能直接访问私有属性，需要关闭程序的安全监测，属性或者方法的.setAccessible(true)
        name.setAccessible(true);
        name.set(user4,"Yaof2");
        System.out.println(user4.getName());
    }
}

2.3.6 性能对比分析

package com.Yaof.Demo01;

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

//普通方式
public class Test05 {
    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
    public static void test2() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();
        Method getName = c1.getMethod("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  关闭检测
    public static void test3() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();
        Method getName = c1.getMethod("getName", null);
        getName.setAccessible(true);//关闭检测
        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) throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException {
        test1();
        test2();
        test3();
    }
}

2.3.7 获取泛型信息

image-20220531161734137

 

2.4 获取注解信息

package com.Yaof.Demo01;

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

//通过反射练习注解
public class Test06 {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException {
        Class c1 = new Student2().getClass();

        //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的值
        TableYf tableYf = (TableYf) c1.getAnnotation(TableYf.class);
        String value = tableYf.value();
        System.out.println(value);

        //获得类指定的注解
        Field f = c1.getDeclaredField("id");//name,age
        FieldYf annotation = f.getAnnotation(FieldYf.class);//得到注解的值
        System.out.println(annotation.columnName());
        System.out.println(annotation.type());
        System.out.println(annotation.length());
    }
}
@TableYf("db_student")
class Student2{
    @FieldYf(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
    private int id;

    @FieldYf(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
    private int age;

    @FieldYf(columnName = "db_name",type = "varchar",length = 3)
    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 TableYf{
    String value();
}

//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface FieldYf{
    String columnName();
    String type();
    int length();
}
 
posted @   爱吃蘋果  阅读(35)  评论(0)  编辑  收藏  举报
相关博文：
·  JavaSE汇总
·  JavaSE新增
·  Java注解和反射
·  注解和反射
·  注解和反射笔记
阅读排行：
· 25岁的心里话
· 闲置电脑爆改个人服务器（超详细） #公网映射 #Vmware虚拟网络编辑器
· 零经验选手，Compose 一天开发一款小游戏！
· 通过 API 将Deepseek响应流式内容输出到前端
· 因为Apifox不支持离线，我果断选择了Apipost！
点击右上角即可分享
微信分享提示