注解与反射

注解反射

解释给程序看（注解：Annotation）

什么注解

• Annotation是从JDK5.0开始引进

• Annotation的作用：

  不是程序本身，但可以对程序做出解释

  可以被其他程序读取：比如：编译器等

• 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可以再那使用：

  可以附加在：package ，class，mathod，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是访问

内置注解

• @Override：定义在java.lang,Override中，此注释只适用于修辞方法，表示一个方发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，通常是因为他很危险，或者存在更好的选择

• @SuppressWarnings：定义在java.lang.SupppressWarnings

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类型的说明

• 这些类型和它们支持的类在java.lang.annotation包中可以找到（@Target，@Retention，@Documented）

  @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

@Document：说明该注解将在被包含在javadoc中

@lnherited：说明子类可以继承父类中的该注解

自定义注解

• 使用@interriace自定义注解时，自动继承了java.long.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}

  其中每一个方法都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

  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，必须使用空字符串，0作为默认值

反射概述（获得反射对象）

反射机制（反射机制让java由静态语言，变成动态语言）

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.long.String")

• 加载完成类之后，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“包装类”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，得到了完整的“包类”名称

• 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（机制：框架中大量运用）

  。。。

• 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的相同操作。

• 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.Constructor:代表类的构造器

  。。。

静态语言Vs动态语言

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者是其结构上的变化，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，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的动态性让编程时更加灵活！

Class类

在Object类中定义了一下的方法，此方法被所有子类继承

public final Class getClass()

• 以上的方法返回值的类型是Class类，此类是java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解，即：可以通过对象反射求出来的名称

Class类的常用方法

• static ClassforName(String name)

  返回指定类名name的Class对像

• Object newlnstance（）

  调用缺省构造函数，返回Class对象的一个实例

• getName（）

  返回此Class对象所表示的实体（类，接口，数组类或Void）的名称

• ClassgetSuper（）

  返回当前Class对象的父类的Class对象

• Class[] getinterfaces()

  获得当前Class对象的接口

• ClassLoader getClassLoader（）

  返回该类的类的加载器

• Construction[] getConstructors()

  返回一个包含某些Construction对象的数组

• Method getMonthed(String name,Class..T)

  返回一个Method对象，此对象的形参类型为paramType

• Field[] getDeclaredFields()

  返回Field对象的一个数值

获取Class类的实例

• 若已知具体的类。通过类的class属性获取，该方案最为安全可靠，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ClassNotFountException

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我们之后讲解

所有类型的class对象

• class：外部类，成员（成员内部类，静态内部类），局部内部类，匿名局部内部类，

• interface:接口

• 【】:数组

• enum：枚举

• annotation：注解@interface

• primitive：基本数据类型

• void

  //所有类型的class
  public class Test04 {
      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);
          //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());
      }
  }

类加载内存分析

public class Test05 {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        System.out.println(A.m);
    }
}
​
class A{
    static {//1.静态代码块
        System.out.println("A类静态代码块初始化");
        m = 300;
    }
    static int m = 100;//3.静态变量
​
    public A() {//2.无惨构造器
        System.out.println("A类的无参构造初始化");
    }
}

1, 加载到内存，会产生一个对应的class对象
​
2，连接，连接结束后m=0，（赋予默认值）
​
3，初始化，Clinit（）{
    System.out.printin("A类静态代码块初始化")
        m = 300；
        m = 100；
}
       m = 100;

类的初始化

什么时候会出现类的初始化

• 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

  • 使用java.long.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，则会先初始化它的类

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //1.主动引用
        //Son son = new Son();
        //反射也会产生主动引用
        Class.forName("com.wang.reflection.Son");
    }
    static{
        System.out.println("父类被加载");
    }
    static int m = 100;
    static final int M =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，只要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（常量在连接阶段就存在调用类的常量池中了）

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
    //1.主动引用
    //Son son = new Son();
    //反射也会产生主动引用
    //Class.forName("com.wang.reflection.Son");
    //不会产生类的引用
    //System.out.println(Son.b);
    //Son[] array = new Son[5];
    //System.out.println(Son.M);
    

}
static{
    System.out.println("父类被加载");
}
static int m = 100;
static final int M =1;

类加载器的作用

• 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，但一旦某个类加载到类加载器中，它将维持加载一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象

• 引导类加载器:用C++编写的，是用JVM自带的类加载器，负责java的核心库，用来装载核心类库，该加载器无法直接获取

• 扩展类加载器：负责jre/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

• 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，是常用的加载器

package com.wang.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;

import java.lang.reflect.Field;

import java.lang.reflect.Method;
//获取类的信息

public class Test08 {

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {

Class<?> c1 = Class.forName("com.wang.reflection.User");
    User user = new User();
    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());//获得类的名字
    //获得类的属性
    System.out.println("================================");
    Field[] fields = c1.getFields();//只能找到public属性

    fields = c1.getDeclaredFields();//找到所有属性
    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);

    //获取类的方法
    System.out.println("================================");
    Method[] methods = c1.getMethods();
    for (Method method : methods) {
        System.out.println("正常的："+method);//获得其父类的public方法

    }
     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);
    Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);

    System.out.println(getName);
    System.out.println(setName);

    //获得指定构造器
    System.out.println("============================");
    Constructor&lt;?&gt;[] constructors = c1.getConstructors();
    for (Constructor&lt;?&gt; constructor : constructors) {
        System.out.println(constructor);
    }
    constructors = c1.getDeclaredConstructors();
    for (Constructor&lt;?&gt; constructor : constructors) {
        System.out.println("#"+constructor);
    }
    //获得指定构造器
    Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
    System.out.println(declaredConstructor);

}

}

反射操作泛型

• 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

• 为了通过反射操作这些类型，java新增了ParameterizedType，GenericArrayTyre，TypeVarized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<String>

• 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共父接口

• Wildcardtype：代表一种通配符类型表达式

 

package com.wang.reflection;
import java.lang.reflect.AnnotatedType;

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 {

public void test01(Map<String,User>map, List<User>list){

System.out.println("test01");

}
public Map&lt;String,User&gt; test02(){
    System.out.println("test02");
    return null;
}

public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
    Method method = Test11.class.getMethod("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.getMethod("test02", null);
    Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
    if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
        Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
        for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
            System.out.println(actualTypeArgument);
        }

    }
}

}

获取注解信息

练习PRM

• 什么是ORM？

  Object relationship Mapping-->对象关系映射

  类和表结构队形

  属性和字段对应

  对象和记录对应

• 要求：利用注解和反射完成类和表结构的映射关系

    //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
    TableWang tableWang = (TableWang)c1.getAnnotation(TableWang.class);
    String value = tableWang.value();
    System.out.println(value);

    //获得类指定注解
    Field f = c1.getDeclaredField("name");
    FieldWang annotation = f.getAnnotation(FieldWang.class);
    System.out.println(annotation);

}
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 + '\'' +
            '}';
}