注解和反射
注解
注解：Annotation 从JDK5.0开始引入的新技术
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Annotation的作用：
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不是程序本身，它可以对程序做出解释(这一点和注释(comment)没什么区别)
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可以被其他程序(比如：编辑器等)读取
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Annotation的格式: 以“@注释名”在代码中存在的，还可以添加一些参数值，比如：@SuppressWarnings(value="unchecked")
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Annotation在哪里使用？ 可以附加在package、class、method、field等上面，相当于给它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
内置注解
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@Override : 定义在java.lang.Override中，此注解只适用于修饰方法，表示一个方法声明打算重写超类中的另一个方法的声明
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@Deprecated: 定义在java.lang.Deprecated中，此注解可以用于修饰方法、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，或者有更好的选择 （能用 只是不建议使用）
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@SuppressWarnings: 定义在java.lang.SuppressWarnings中，用来抑制编译时的警告信息，它与前两个注释有所不同，需要添加一个参数才能正常使用，这些参数都是定义好了的，我们选择性的使用就好
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@SuppressWarnings("all")
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@SuppressWarnings("unchecked")
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@SuppressWarnings(value={"unchecked","deprecation"})
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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类型做说明
这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到
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@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)
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@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（范围：RUNTIME > CLASS > SOURCE）
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@Document : 说明该注释被包含在javadoc中
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@Inherited : 说明子类可以继承父类中的该注解
package com.annotation_reflection.annotation;
import java.lang.annotation.*;
//测试元注解
public class Demo02 {
}
//定义一个注解
自定义注解
使用@Interface自定义注解时，自动继承了java.long.Annotation接口
分析：
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@Interface用来声明一个注解，格式：public @Interface 注解名 {定义内容}
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其中的每一个方法实际上是声明了一个配置参数
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方法的名称就是参数的名称
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返回值类型就是参数的类型(返回值只能是基本类型、Class、String、enum)
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可以通过default来声明参数的默认值
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如果只有一个参数成员，一般参数名为value
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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.annotation_reflection.annotation;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
//自定义注解
反射
反射：Reflection
反射（Reflection）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对象。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
补充：
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是其它结构上的变化。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
主要的动态语言：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可以被成为“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的动态性让编程更加灵活
Java反射机制提供的功能：
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在运行时判断任意一个对象所属的类
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在运行时构造任意一个类的对象
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在运行时判断任意一个类型所具有的成员变量和方法
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在运行时获取泛型信息
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在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
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在运行时处理注解
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生成动态代理
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Java反射的优点和缺点：
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。
反射相关的主要API：
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java.lang.Class :代表一个类
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java.lang.reflect.Method :代表类的方法
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java.lang.reflect.Field :代表类的成员变量
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java.lang.reflect.Constructor :代表类的构造器
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Class类
对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪个接口。对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个结构（class\interface\enum\annotation\primitive type\void[]）的有关信息。
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Class本身也是一个类
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Class对象只能由系统建立对象
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一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例
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一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个class文件
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每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成
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通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
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Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象
获得Class类的实例的几种方式：
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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 c = 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 c = 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,要抛出“ClassNotFoundException”
Class c = Class.forName("demo01.Student"); -
内置基本数据类型可以直接用类名,Type
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还可以利用ClassLoader
package com.annotation_reflection.reflection;
//测试创建Class类的方式有哪些
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
Person person = new Student();
System.out.println(person.name);
//方式1：已知具体的类，通过类的class属性获取
Class s1 = Student.class;
System.out.println(s1.hashCode());
//方式2：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取
Class s2 = person.getClass();
System.out.println(s2.hashCode());
//方式3：已知一个类的全类名，且该类在类路径下，通过Class类的静态方法forName()获取
try {
Class s3 = Class.forName("com.annotation_reflection.reflection.Student");
System.out.println(s3.hashCode());
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
//测试返回当前Class对象的父类的Class对象
Class s1Super = s1.getSuperclass();
System.out.println(s1Super.getName());
}
}
class Person{
public String name;
public Person() {
}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
哪些类型可以有Class对象：
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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
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interface ： 接口
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[] : 数组
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enum：枚举
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annotation：注解@interface
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primitive type ：基本数据类型
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void
package com.annotation_reflection.reflection;
import java.lang.annotation.ElementType;
public class Demo03 {
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 = String[][].class; //二维数组
Class c5 = ElementType.class; //枚举
Class c6 = Override.class; //注解
Class c7 = int.class; //基本数据类型
Class c8 = void.class; //void
Class c9 = Class.class; //Class本身
//快捷键 复制本行到下一行 ：ctrl+d 一列复制：按住alt控制鼠标
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];
int[][] c = new int[10][10];
Class a1 = a.getClass();
Class b1 = b.getClass();
Class c11 = c.getClass();
System.out.println(a1);
System.out.println(b1);
System.out.println(c11);
}
}
/* 输出结果
class java.lang.Object
interface java.lang.Comparable
class [Ljava.lang.String;
class [[Ljava.lang.String;
class java.lang.annotation.ElementType
interface java.lang.Override
int
void
class java.lang.Class
class [I
class [I
class [[I
*/
类加载内存分析
Java内存：
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堆 ：存放new的对象和数组、可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用
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栈：存放基本数据类型(会包含这个基本数据类型的具体数值)、引用对象的变量(会存放这个引用在堆里面的具体地址)
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方法区：可以被所有的线程共享、包含了所有的class和static变量
了解类的加载过程：
当程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过以下三个步骤来对该类进行初始化：
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类的加载(Load)：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
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类的链接(Link)：将类的二进制数据合并到JRE中
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类的初始化(Initialize)：JVM负责对类进行初始化
分析类初始化
类的主动引用(一定会发生类的初始化)：
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当虚拟机启动，先初始main方法所在的类
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new 一个类的对象
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调用类的静态成员(除了final常量)和静态方法
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使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用
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当初始化一个类，如果其父类没有被初始化，则会先初始化它的父类
类的被动引用(不会发生类的初始化)：
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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，不会导致子类被初始化
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通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化
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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)
package com.annotation_reflection.reflection;
public class Demo04 {
static {
System.out.println("main所在的类被初始化");
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
// 1. new 主动引用
//Zi zi = new Zi();
//2.调用类的静态成员 主动引用
//System.out.println(Zi.m);
//3.反射调用 主动引用
//Class.forName("com.annotation_reflection.reflection.Zi");
//不会产生类的引用的方法
//System.out.println(Zi.b);
//System.out.println(Zi.n);
}
}
class Fu{
static int b=2;
static {
System.out.println("父类被初始化");
}
}
class Zi extends Fu{
static {
System.out.println("子类被初始化");
m=300;
}
static int m=100;
static final int n=10;
}
类加载器
类加载器的作用：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类加载器可以按照要求查找类，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。
package com.annotation_reflection.reflection;
//测试类加载器
public class Demo05 {
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-->扩展类加载器
ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
System.out.println(parent);
//获取扩展类加载器的父类-->根加载器(c/c++) 无法获取
ClassLoader parent1 = parent.getParent();
System.out.println(parent1);
System.out.println("------------------------");
//测试当前类是哪个类加载器加载的
ClassLoader classLoader = Class.forName("com.annotation_reflection.reflection.Demo05").getClassLoader();
System.out.println(classLoader); //系统加载器
ClassLoader classLoader1 = Class.forName("java.lang.String").getClassLoader();
System.out.println(classLoader1); //根加载器
}
}
/*
jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@6d06d69c
jdk.internal.loader.ClassLoaders$PlatformClassLoader@7adf9f5f
null
------------------------
jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@6d06d69c
null
*/
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
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实现的全部接口
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所继承的父类
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全部的构造器
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全部的方法
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全部的Filed
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注解
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.............
package com.annotation_reflection.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public class Demo06 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
Class c1 = Class.forName("com.annotation_reflection.reflection.User");
//获得类的名字
System.out.println(c1.getName()); //包名+类名
System.out.println(c1.getSimpleName()); //类名
System.out.println("------------------");
//获得其父类
System.out.println(c1.getSuperclass());
System.out.println("------------------");
//获得类的属性
Field[] fields = c1.getFields(); //只能获得public属性
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
System.out.println("------------------");
Field[] declaredFields = c1.getDeclaredFields(); //获得全部属性
for (Field declaredField : declaredFields) {
System.out.println(declaredField);
}
System.out.println("------------------");
Field name = c1.getDeclaredField("name");
System.out.println(name);
System.out.println("------------------");
//获得类的方法
Method[] declaredMethods = c1.getDeclaredMethods();
for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
System.out.println(declaredMethod);
}
System.out.println("------------------");
//获得指定的构造器
Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
Constructor[] declaredConstructors = c1.getDeclaredConstructors();
for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
System.out.println(declaredConstructor);
}
}
}
/*
com.annotation_reflection.reflection.User
User
------------------
class java.lang.Object
------------------
------------------
private int com.annotation_reflection.reflection.User.id
private int com.annotation_reflection.reflection.User.age
private java.lang.String com.annotation_reflection.reflection.User.name
------------------
private java.lang.String com.annotation_reflection.reflection.User.name