注解和反射
注解Annotation
- 可以被其他程序（如编译器）读取
内置注解
- @Override
- @Deprecated
- @SuppressWarnings
public class Test1 {
// 重写的注释
@Override
public String toString(){
return super.toString();
}
// 镇压警告
@SuppressWarnings("all")
public void test2(){
List list = new ArrayList<>();
}
// 已经过时的，不推荐使用
@Deprecated
public void test(){
}
}
元注解：注解其他的注解
-
@Target
ElementType.TYPE：允许被修饰的注解作用在类、接口和枚举上ElementType.FIELD：允许作用在属性字段上ElementType.METHOD：允许作用在方法上ElementType.PARAMETER：允许作用在方法参数上ElementType.CONSTRUCTOR：允许作用在构造器上ElementType.LOCAL_VARIABLE：允许作用在本地局部变量上ElementType.ANNOTATION_TYPE：允许作用在注解上ElementType.PACKAGE：允许作用在包上 -
@Retention
RetentionPolicy.SOURCE：当前注解编译期可见，不会写入 class 文件RetentionPolicy.CLASS：类加载阶段丢弃，会写入 class 文件RetentionPolicy.RUNTIME：永久保存，可以反射获取 -
@Document
-
@Inherited
// 定义一个注解
@Target(value = ElementType.METHOD) // 表示注解可以用在哪些地方
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME) // 表示注解在什么地方有效 Runtime>Class>Sources
@Documented // 表示注解是否应当被包含在 JavaDoc 文档中
@Inherited // 表示该类的子类将自动继承父类的该注解
@interface MyAnnotation {
}
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
class Test {
// 注解可以显式赋值，如果没有，必须默认注解赋值
@MyAnnotation2(name = "haha")
public void test() {
}
@MyAnnotation3("注解只有一个时，用value或者省略value=，直接写内容")
public void test2() {
}
}
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2 {
// 注解的参数，不是方法:参数类型 + 参数名（）
String name();
int age() default 0;
int id() default -1;// 默认值为-1，代表不存在
String[] schools() default {"a", "b"};
}
@interface MyAnnotation3 {
// 注解的参数，不是方法:参数类型 + 参数名（）
String value();
}
反射Reflection
- 动态创建对象和编译，但对性能有影响（解释型操作）
- Class本身也是一个类
- Class对象只能由系统建立对象
- 一个加载的类在jvm中只会有一个Class实例
- 一个Class对象对应的是一个加载到jvm中的一个.class文件
- 每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成
- 通过CLass可以完整的得到一个类中的所有被加载的结构
- Class类是Reflection的根源，想动态加载，必须先获得Class对象
class Test {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class<?> c1 = Class.forName("User");
Class<?> c2 = Class.forName("User");
// 一个类在内存中只有一个Class对象
// 一个类被加载后，整个类的结构都会被封装在Class对象中
System.out.println(c1.hashCode());
System.out.println(c2.hashCode()); // 结果相同
}
}
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;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
", id=" + id +
", age=" + age +
'}';
}
}
获取类的方式
class Test2 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Person person = new Student();
// 1.通过对象获得
Class<? extends Person> c1 = person.getClass();
System.out.println(c1);
System.out.println(c1.hashCode());
// 2.forName获得
Class<?> c2 = Class.forName("Student");
System.out.println(c2);
System.out.println(c2.hashCode());
// 3.类名.class
Class<Student> c3 = Student.class;
System.out.println(c3);
System.out.println(c3.hashCode());
// 基本内置类型的包装都有一个Type属性
Class<Integer> c4 = Integer.TYPE;
System.out.println(c4);
// 获得父类类型
Class<?> c5 = c1.getSuperclass();
System.out.println(c5);
}
}
class Person {
public 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() {
this.name = "student";
}
}
class Teacher extends Person {
public Teacher() {
this.name = "teacher";
}
}
所有类型的Class
import java.lang.annotation.ElementType;
class Test {
public static void main(String[] args) {
Class<Object> c1 = Object.class; // class java.lang.Object
Class<Comparable> c2 = Comparable.class; // interface java.lang.Comparable
Class<String[]> c3 = String[].class; // class [Ljava.lang.String;
Class<int[][]> c4 = int[][].class; // class [[I
Class<Override> c5 = Override.class; // interface java.lang.Override
Class<ElementType> c6 = ElementType.class; // class java.lang.annotation.ElementType
Class<Integer> c7 = Integer.class; // class java.lang.Integer
Class<Void> c8 = void.class; // void
Class<Class> c9 = Class.class; // class java.lang.Class
// 只要元素类型和维度一样，就是同一个Class
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[1000];
System.out.println(a.getClass().hashCode()); // 668386784
System.out.println(b.getClass().hashCode()); // 668386784
}
}
类加载内存分析
- 类的加载过程
- 加载：将类的class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class对象。此过程由类加载器完成
- 链接：将类的二进制数据合并到JRE中，正式为类变量（static）分配内存并设置类变量默认初始值
- 初始化：jvm负责对类进行初始化<clinit>
package Reflection;
public class Test4 {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
System.out.println(A.m);
/**
* 1.加载到内存，产生一个类对应的Class对象
* 2.链接，链接结束后m=0
* 3.初始化
* <clinit>(){
* System.out.println("A类静态代码块");
* m = 300;
* m = 100;
* }
*/
}
}
class A{
static {
System.out.println("A类静态代码块");
m = 300;
}
static int m = 100;
public A(){
System.out.println("A类的无参构造");
}
}
- 何时发生类初始化
- 主动引用（发生初始化）
- jvm启动时，先初始化main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
- 初始化一个类，如果他的父类没有初始化，会先初始化父类
- 被动引用（不发生）
- 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（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了）
- 主动引用（发生初始化）
package Reflection;
public class Test5 {
static {
System.out.println("Main类加载");
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
// 主动引用
// Son son = new Son();
// 反射产生主动引用
// Class.forName("Reflection.Son");
/**
* Main类加载
* father加载
* son加载
*/
// 不会产生类的引用的方法
// System.out.println(Son.b);// 子类不会加载
// Son[] array = new Son[5];// 只有Main类加载了
System.out.println(Son.M);// 只有Main类加载了
}
}
class Father{
static int b = 2;
static {
System.out.println("father加载");
}
}
class Son extends Father{
static {
System.out.println("son加载");
m = 300;
}
static int m = 100;
static final int M = 1;
}
- 类加载器
package Reflection;
public class Test6 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
// 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，即扩展类加载器
ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
System.out.println(parent);
// 扩展类的父类加载器，即根加载器
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("Reflection.Test6").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
// 测试jdk内置的类是谁加载的
classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
// 获取系统类加载器可以加载的路径
System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
/**
* jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@7ad041f3
* jdk.internal.loader.ClassLoaders$PlatformClassLoader@36baf30c
* null //根加载器获取不了
* jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@7ad041f3
* null
*/
}
}
获取运行时类的完整结构
package Reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public class Test7 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class<?> c1 = Class.forName("Reflection.User");
User user = new User();
c1 = user.getClass();
// 获得类的名字
System.out.println(c1.getName());// 包名 + 类名
System.out.println(c1.getSimpleName());// 类名
// 获得类的属性
Field[] fields = c1.getDeclaredFields();// 找到全部属性 而getFields()只能找到public属性
for(Field field: fields){
System.out.println(field);
}
// 获得指定属性
Field name = c1.getDeclaredField("name");
System.out.println(name);
// 获得类的方法
Method[] methods = c1.getMethods();// 获得本类和父类的全部public方法
for(Method method:methods){
System.out.println(method);
}
methods = c1.getDeclaredMethods();// 获得本类全部方法，包括私有的
for(Method method:methods){
System.out.println(method);
}
// 获得指定方法
// 因为有重载所以要加参数
Method getName = c1.getMethod("getName", null);
Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
System.out.println(getName);
System.out.println(setName);
// 获得全部的构造器
Constructor<?>[] constructors = c1.getConstructors();
for(Constructor constructor:constructors){
System.out.println(constructor);
}
constructors = c1.getDeclaredConstructors();
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(declaredConstructor);
}
}
动态创建对象执行方法
package Reflection;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Test8 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException, NoSuchFieldException {
Class c1 = Class.forName("Reflection.User");
// 通过构造器创建对象
User user = (User)c1.getDeclaredConstructor().newInstance();// 调用的是无参构造器
System.out.println(user);
User user2 = (User)c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,int.class).newInstance("haha", 1, 2);
System.out.println(user2);
// 通过反射调用普通方法
User user3 = (User) c1.getDeclaredConstructor().newInstance();
Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
setName.invoke(user3, "xixi");// 激活 (对象，方法的值)
System.out.println(user3.getName());
// 通过反射操作属性
User user4 = (User) c1.getDeclaredConstructor().newInstance();
Field name = c1.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true);// 不能直接操作私有属性，需要关闭安全检测
name.set(user4, "hehe");
System.out.println(user4.getName());
}
}
- 性能检测
package Reflection;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Test9 {
// 普通方式调用
public static void test1(){
User user = new User();
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 10_0000_0000; i++) {
user.getName();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println((endTime - startTime) + "ms");
}
// 反射方式调用
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 < 10_0000_0000; i++) {
getName.invoke(user,null);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println((endTime - startTime) + "ms");
}
// 反射方式调用 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);
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 10_0000_0000; i++) {
getName.invoke(user,null);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println((endTime - startTime) + "ms");
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
test1();
test2();
test3();
/**
* 10ms
* 3651ms
* 1656ms
*/
}
}
反射操作范型
package 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 Test10 {
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 = Test10.class.getMethod("test1", Map.class, List.class);
Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
for(Type type:genericParameterTypes){
System.out.println(type);
if(type instanceof ParameterizedType){
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType)type).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
method = Test10.class.getMethod("test2", null);
Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
if(genericReturnType instanceof ParameterizedType){
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType)genericReturnType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
}
对象关系映射ORM
package Reflection;
import java.lang.annotation.*;
public class Test11 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
Class c1 = Class.forName("Reflection.Student2");
// 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
Table annotation = (Table) c1.getAnnotation(Table.class);
String value = annotation.value();
System.out.println(value);
// 获得类指定的注解
java.lang.reflect.Field f = c1.getDeclaredField("name");
Field annotation1 = f.getAnnotation(Field.class);
System.out.println(annotation1.columnName());
System.out.println(annotation1.type());
System.out.println(annotation1.length());
}
}
@Table("db_student")
class Student2{
@Field(columnName = "db_id", type = "int", length = 10)
private int id;
@Field(columnName = "db_age", type = "int", length = 10)
private int age;
@Field(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;
}
@Override
public String toString() {
return "Student2{" +
"id=" + id +
", age=" + age +
", 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;
}
}
// 类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Table{
String value();
}
// 属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Field{
String columnName();
String type();
int length();
}
例子
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import java.lang.reflect.Field;
class Tester {
public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException {
Student student = new Student(1L, "haha", "123456789012");
System.out.println(validate(student));
}
public static String validate(Object o) throws IllegalAccessException {
// 获取所有字段
Field[] fields = o.getClass().getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
// 逐个检查康康那个字段上有注解
if (field.isAnnotationPresent(Length.class)) {
// 获取注解详细信息
Length length = field.getAnnotation(Length.class);
field.setAccessible(true);
// 获取字段的值
int value = ((String) field.get(o)).length();
// 将字段的实际值和注解上做标示的值进行比对
if (value < length.max() || value > length.max()) {
return length.errMsg();
}
}
}
return null;
}
}
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Length {
int min();
int max();
String errMsg();
}
class Student {
private Long id;
private String name;
@Length(min = 11, max = 11, errMsg = "手机号码必须11位")
private String mobile;
public Student(Long id, String name, String mobile) {
this.id = id;
this.name = name;
this.mobile = mobile;
}
public Student() {
}
public Long getId() {
return id;
}
public void setId(Long id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getMobile() {
return mobile;
}
public void setMobile(String mobile) {
this.mobile = mobile;
}
}
