java註解與反射

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# java註解與反射 - java註解與反射十分重要，是很多框架的底層 ## 註解（Annotataion） - 註解的作用： 1. 不是程式本身，可以對程式作出解釋 1. 可以被其他程式讀取 - 註解的格式：@註釋名，如@override表示重寫方法，而且有些還可以添加一些參數值，如@Suppr ...


java註解與反射

  • java註解與反射十分重要，是很多框架的底層

註解（Annotataion）

  • 註解的作用：

       1. 不是程式本身，可以對程式作出解釋
   1. 可以被其他程式讀取

  • 註解的格式：@註釋名，如@override表示重寫方法，而且有些還可以添加一些參數值，如@SuppressWarnings(value="unchecjed")

  • 註解可以附加在package，class，method，field等上面，相當於添加了額外的輔助信息。可以通過反射機制編程實現對這些元數據的訪問

內置註解

  1. @Override:重寫方法
  2. @Deprecated:表示不被鼓勵使用或者已廢棄已過時
  3. @SuppressWarning:用來抑制編譯時的警告信息,但是需要添加一個或多個參數:如（"all"），（"unchecked"）等，平時最好還是不要用這個

使用方法：

@Override
public  void run() {
}

其他類似。

元註解

  • 負責註解其他註解
  • 包括（@Target,@Retention,@Documented,@Inherited），分別表示
    1. 描述註解使用範圍
    2. 需要上面級別保存該註釋信息，用於描述註解的生命周期（SOURCE<CLASS<RUNTIME，分別表示源代碼，編譯後的class文件，運行時）
    3. 說明該註解將被包含在javadoc中
    4. 說明子類可以繼承父類中的該註解
//下麵只能用到方法上,value的值可以取多個至於那些可以取CTRL+左鍵點擊ElementType類去看，另外可以省略value=
@Target(value = ElementType.METHOD)
//只能存在於源碼上。值有那些同上，自己點進去看RetentionPolicy類,一般取RUNTIME
@Retention(value = RetentionPolicy.SOURCE)
//這兩個不多說
@Documented
@Inherited
//自定義註解
@interface MyAnnotation{

}

自定義註解

  • 使用@interface自定義註解，格式 public @interface 註解名{}
  • 其中每一個方法實際上是聲明瞭一個配置參數
  • 方法名稱就是參數名稱
  • 返回值類型就是參數類型（返回值只能是基本類型或class，String，enum）
  • 可以用default來聲明參數的預設值
  • 如果只有一個參數，一般參數名為value，只有一個參數時使用可以不寫參數名=
  • 註解元素必須有值，我們定義註解元素時，經常使用空字元串，預設值為0
//元註解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
//自定義註解
@interface MyAnnotation{
//    註解參數：參數類型+參數名()，可以設置預設值，沒預設值的話使用時必須傳參
    String name() default "";
    int a();
    int c() default 1;
}

//使用
@MyAnnotation(name = "lihua",a = 1)

反射（Reflection）

java是一個靜態語言（還有c，c++），因為它相對於動態語言來說，運行時結構不變，但是java可以利用反射來獲得類似動態語言的特性，成為“準動態語言”。

動態語言就是運行時可以改變其結構的語言，如：c#，js，php，python等

  • 反射機制運行程式在執行的過程中通過反射取得任何類的內部信息，並且能夠直接操作任意對象的內部屬性及方法。

  • 主要API是Class

  • 反射是什麼？

參考一下Class對象在java編譯運行的那個部分：

反射提供的部分功能：

  • 優點與缺點

    優點：動態編譯和創建，體現很大的靈活性

    缺點：對性能有影響

Class類

除了之前描述的，Class類還有一些特征：

  • Class 本身也是一個類
  • Class對象只能有系統建立對象
  • 一個載入的類在JVM中只會有一個Class實例
  • 一個Class對象對應的是一個載入到JVM中的一個.class文件
  • 每個類的實例都會記得自己是由那個Class實例所生成的
  • 通過Class可以完整得到一個類中的所有被載入結構
  • Class類是反射的根源，，你要進行的任何針對類的動態載入運行等反射操作，都需要先得到該類的Class對象
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
    /*1.下麵是通過反射獲取Class對象的一種方式,參數是文件路徑
      2.一個類在記憶體中只有一個Class類，在多創建幾個該類的Class
     也是同一個。
      3一個類被載入後，類的整個結構都會被封裝在Class對象中
      4.我們經常用的Object的getClass方法就是返回一個Class對象，也是創建Class對象的一種常用方式
      5.反射在某種情況下可以理解為通過一個對象獲得類
     */
    Class<?> aClass = Class.forName("com.xxx.MyThread");
    System.out.println(aClass);
}

//out:class com.xxx.MyThread

Class類的常用方法：

Class類的四種創建方式

雖然上面可能已經描述過Class對象的創建方式的兩種，這裡還是再來具體寫一下：

public class Test {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Teacher teacher = new Teacher();
//        方式一:通過對象
        Class aClass = teacher.getClass();
        System.out.println(aClass);
//        方式二：forname
        Class<?> class1 = Class.forName("com.xxx.Teacher");
        System.out.println(class1);
//        比較兩者
        System.out.println(aClass==class1);
//        方式三：通過類名.class獲得
        Class<Teacher> teacherClass = Teacher.class;
        System.out.println(teacherClass);
//        比較
        System.out.println(teacherClass==class1);
//        方式四：基本數據類型的包裝類的type屬性
        Class<Integer> type = Integer.TYPE;
        System.out.println(type);
//        得到父類Class類型
        Class<?> superclass = class1.getSuperclass();
        System.out.println(superclass);
//     補充一下，獲得註解和void和Class本身的Class對象
        // Override.class
        // void.class
        //Class.class

    }
}

class Teacher extends  Person{}

/*
class com.xxx.Teacher
class com.xxx.Teacher
true
class com.xxx.Teacher
true
int
class com.xxx.Person

那些類型可以有Class對象？

包括以下：

註意：數組長度即使不一致，只要類型和維度一樣，就是同一個Class

Class類的方法

獲得類完整結構
public class MyThread {
    private  int a;
    public  void run(String a){}

    public int getA() {
        return a;
    }

    public void setA(int a) {
        this.a = a;
    }

    public MyThread(int a) {
        this.a = a;
    }

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        Class c1 = Class.forName("com.xxx.MyThread");
        //獲取類名
        System.out.println(c1.getName());
        System.out.println(c1.getSimpleName());
//        獲得類屬性
        Field[] fields = c1.getFields();//只能找到public屬性
        fields = c1.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
//        獲得類方法
        System.out.println("-----------------------");
        Method[] methods = c1.getMethods();//包括繼承的方法
        methods=c1.getDeclaredMethods();//只包括本類的方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }
        System.out.println("-------------------------------");
//        獲得指定方法:沒s，兩個參數分別是方法名和方法參數類型的Class
        System.out.println(c1.getMethod("run",String.class));
//        獲得構造器
        System.out.println("----------------");
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();//獲得public構造器
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
//        同理getDeclaredConstructors()獲得的所有構造器，

        //獲得指定的構造器,參數為構造器參數的Class
        System.out.println("--------------------------");
        Constructor constructor = c1.getConstructor(int.class);
        System.out.println(constructor);
    }
}
/*out:

public void com.xxx.MyThread.run(java.lang.String)
public void com.xxx.MyThread.setA(int)
public int com.xxx.MyThread.getA()
-------------------------------
public void com.xxx.MyThread.run(java.lang.String)
----------------
public com.xxx.MyThread(int)
--------------------------
public com.xxx.MyThread(int)
操作類結構
public class MyThread {
    private  int a;
    public  void run(String a){
        System.out.println(a);
    }

    public int getA() {
        return a;
    }

    public MyThread() {
    }

    public void setA(int a) {
        this.a = a;
    }

    public MyThread(int a) {
        this.a = a;
    }

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        Class<?> aClass = Class.forName("com.xxx.MyThread");
//        構建一個對象:本質是調用無參構造器，其該類必須有無參構造器
//        MyThread myThread = (MyThread)aClass.newInstance();
//        通過構造器創建對象,可以用有參構造函數
//       Constructor constructor= aClass.getDeclaredConstructor(int.class);
//       MyThread myThread1=(MyThread)constructor.newInstance(1);

//       通過反射調用方法
//        通過反射獲取一個方法
        MyThread myThread = (MyThread) aClass.newInstance();
        Method setName = aClass.getMethod("run", String.class);
//        invoke:激活，參數：對象名，方法參數
        setName.invoke(myThread,"helloworld");

//        通過反射操作屬性
        Field a=aClass.getDeclaredField("a");
//        取消安全檢查，否則無法操作私有屬性.method,field,consructor都有它，關閉也可以提高反射效率
        a.setAccessible(true);
        a.set(myThread,5);
        System.out.println(myThread.a);
    }
    
   /*out:
   helloworld
	5

類的載入過程

解釋一下符號引用和直接引用：

符號引用你可以理解為要引用的類目前在記憶體中還沒被載入出來，JVM當然不知道它在哪裡。所以就用唯一的符號來表示就好像給它賦了一個變數，等到鏈接的時候類載入器解析地址完成變成直接引用

直接引用就是存儲引用類在真實記憶體中的地址

總而言之還是這張圖：

什麼時候會發生類的初始化

主動引用比較好理解，下麵只演示一下被動引用“

public class Main {
       //    初始化時執行一次靜態代碼塊
    static {
        System.out.println("main函數所在類被載入了");
    }
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
       System.out.println(son.sonAge);
       /*
       out:
       main函數所在類被載入了
       父類被載入了
       子類被載入了
       10
        */
//------------------------------------------------------
//        這就是第一條的意思
        System.out.println(son.fatherAge);
        /*
            out:
             main函數所在類被載入了
             父類被載入了
             23
         */
//--------------------------------------------------------
//      第二條：本質上只是開闢了一片空間
        son[] arr = new son[5];
        /*
        out:
        main函數所在類被載入了
         */
//--------------------------------------------------------
        //常量是不會引起初始化的
        System.out.println(son.M);
        /*
        out:
        main函數所在類被載入了
        1
         */
    }
}

class  father {
    static int fatherAge = 23;

    //    初始化時執行一次靜態代碼塊
    static {
        System.out.println("父類被載入了");
    }
}
class son extends father{
    static  int sonAge = 10;
    static  final  int M = 1;
    static {
        System.out.println("子類被載入了");
    }
}

類載入器

  • 類載入的作用：將class文件位元組碼內容載入到記憶體中，並且將這些靜態數據轉換成方法區的運行時數據結構，然後在堆中生成一個代表這個類的java.lang.Class 對象，作為方法區中類數據的訪問入口。簡單來說，類載入器的作用就是把類（class）裝進記憶體
  • 類緩存：標準的JavaSE類載入器可以按照要求查找類，但一旦某個類被載入到類載入器中，它將維持載入（緩存）一段數據。不過JVM垃圾回收機制可以回收這些Class對象

類載入器有那些？

java的主要jar包就是rt.jar，引導類載入器就是載入這一類核心jar包

 public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//        獲取系統類的載入器
        ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

//        獲取系統類載入器的父類載入器-->拓展載入器
        ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
        System.out.println(classLoader1);
//        獲得拓展類載入器的父類載入器-->根載入器(c/c++):這個java是無法獲得的
        ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
        System.out.println(classLoader2);

        System.out.println("------------------------");

//        測試當前類是那個載入器載入的
        ClassLoader classLoader3 = Class.forName("com.xxx.MyThread").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader3);
//        測試jdk內部類是誰載入的：根載入器，輸出不出來
        ClassLoader classLoader4 = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader4);

        //如何獲得系統類載入器可以載入的路徑
        System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));

    }

/*out:
jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@2437c6dc
jdk.internal.loader.ClassLoaders$PlatformClassLoader@5594a1b5
null
------------------------
jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@2437c6dc
null
本處按道理來說應該輸出所有jar包路徑，但是只說出了文件根目錄，可能是因為jdk版本的原因，不確定，本處存疑

反射操作泛型

public class MyThread {
   public void test01(Map<String,MyThread> map, List<MyThread> list){
   }
   public  Map<String,Map> test02(){
       return  null;
   }

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
       //獲得參數泛型
       Method method = MyThread.class.getMethod("test01", Map.class,List.class);
       //得到的是方法的參數Map，List
        Type[] genericExceptionTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for (Type genericExceptionType : genericExceptionTypes) {
            if(genericExceptionType instanceof ParameterizedType){
                System.out.println(genericExceptionType);
                //得到的是方法參數的泛型
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericExceptionType).getActualTypeArguments();
                for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
        }
        //獲得返回值泛型
        Method method1 = MyThread.class.getMethod("test02");
        Type genericReturnType = method1.getGenericReturnType();
        if(genericReturnType instanceof  ParameterizedType){
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println(actualTypeArgument);
            }
        }
    }

}

/*
java.util.Map<java.lang.String, com.xxx.MyThread>
class java.lang.String
class com.xxx.MyThread
java.util.List<com.xxx.MyThread>
class com.xxx.MyThread
class java.lang.String
interface java.util.Map

反射操作註解

ORM->對象關係映射

public class MyThread {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class<?> aClass = Class.forName("com.xxx.Teacher");
//        通過反射獲得註解
        Annotation[] annotations = aClass.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }
//        獲得註解的value值
        Table table = (Table) aClass.getAnnotation(Table.class);
        String value = table.value();
        System.out.println(value);

//        獲得類指定註解
        Field f = aClass.getDeclaredField("id");
        Table annotation = f.getAnnotation(Table.class);
        System.out.println(annotation.value());


    }
}
@Table(value = "aaa")
class Teacher{
    @Table2(value = "aaa")
    private int id;
    @Override
    public String toString() {
        return super.toString();
    }
}

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Table{
    String value();
        }
//屬性的註解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Table2{
    String value();
}

/*
@com.xxx.Table(value="aaa")
aaa

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