Java注解和反射04：Class对象的使用

合集 - Java(30)
1.Java入门——介绍及安装2.Java基础01：注释、标识符、数据类型3.Java基础02：类型转换、变量、常量4.Java基础03：基本运算符5.Java基础04：包机制、JavaDoc生成文档6.Java流程控制01：Scanner对象7.Java流程控制02：顺序结构和选择结构8.Java流程控制03：循环结构9.Java方法10.Java数组01：数组的定义、声明、创建、初始化和内存分析11.Java数组02：数组使用、多维数组、冒泡排序和稀疏数组12.Java面向对象01：类与对象的关系、创建和初始化对象13.Java面向对象02：封装和继承14.Java面向对象03：抽象类、接口和内部类15.Java异常16.SpringBoot和微服务架构17.SpringBoot基础01：创建项目和编写HTTP接口18.SpringBoot基础02：自动装配原理、yaml语法和JSR-303数据校验19.SpringBoot基础03：静态资源和首页定制20.Java多线程01：什么是线程和线程的创建21.Java多线程02：静态代理模式和Lambda表达式22.Java多线程03：线程的五大状态23.Java多线程04：线程优先级、守护线程和线程同步24.Java多线程05：死锁、LOCK和线程协作25.网络编程基础01：网络编程概述、IP和端口26.网络编程基础02：TCP实现聊天和文件上传27.Java注解和反射01：注解28.Java注解和反射02：反射基本概述和获得Class类的几种方式29.Java注解和反射03：类加载
30.Java注解和反射04：Class对象的使用
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Java注解和反射04：Class对象的使用

有了Class对象，能做什么

  • 创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法
    • 类必须有一个无参的构造器
    • 类的构造器的 访问权限需要足够
  • 步骤如下：
    • 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有的各个参数
    • 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

  • 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
  • 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

package com.lurenj.reflection;

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

//动态的创建对象，通过反射
public class Test09 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        //获得Class对象
        Class c1 = Class.forName("com.lurenj.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);//User{name='null', id=0, age=0}

        //通过构造器创建对象
        Constructor constructor = c1.getConstructor(String.class, int.class, int.class);
        User user2 = (User) constructor.newInstance("lurenj", 001, 18);
        System.out.println(user2);//User{name='lurenj', id=1, age=18}

        //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,"lurenj");
        System.out.println(user3.getName());//lurenj

        //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);//取消安全检测
        name.set(user4,"lurenj");
        System.out.println(user4.getName());//lurenj
    }
}

setAccessible

  • Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法
  • setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关
  • 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
    • 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
    • 使得原本无法访问的私有成员也可以访问
  • 参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言的访问检查
package com.lurenj.reflection;

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

//分析性能问题
public class Test10 {
    //普通方式调用
    public static void test01() {
        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10E次：" + (endTime - startTime) + "ms");
    }

    //反射方式调用
    public static void test02() throws NoSuchMethodException, 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10E次：" + (endTime - startTime) + "ms");
    }

    //反射方式调用 关闭检测
    public static void test03() throws NoSuchMethodException, 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("反射方式关闭检测执行10E次：" + (endTime - startTime) + "ms");
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
        test01();//普通方式执行10E次：4ms
        test02();//反射方式执行10E次：1507ms
        test03();//反射方式关闭检测执行10E次：978ms
    }
}

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，GenericArrayType，TypeVariable和WildcardType几种类型来代表不能被归一到Class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共父接口
  • WildcardType：代表一种通配符类型表达式
package com.lurenj.reflection;

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){

    }

    public Map<String,User> 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);
            }
        }


    }
}

反射操作注解

  • getAnnotations
  • getAnnotation
package com.lurenj.reflection;

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

//练习反射操作注解
public class Test12 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class c1 = Class.forName("com.lurenj.reflection.Student2");

        //通过反射获得注解
        Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }

        //获取注解的value值
        Tablelurenj tablelurenj = (Tablelurenj) c1.getAnnotation(Tablelurenj.class);
        String value = tablelurenj.value();
        System.out.println(value);

        //获得类指定的注解
        Field f = c1.getDeclaredField("id");
        Filedlurenj annotation = f.getAnnotation(Filedlurenj.class);

        System.out.println(annotation.columnName());
        System.out.println(annotation.type());
        System.out.println(annotation.length());


    }
}

@Tablelurenj("db_student")
class Student2{

    @Filedlurenj(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
    private int id;
    @Filedlurenj(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
    private int age;
    @Filedlurenj(columnName = "db_name",type = "varchar",length = 10)
    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 int getAge() {
        return age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    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 Tablelurenj{
    String value();
}

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