Java 注解与反射 基础

Annotation注解

Annotation的作用：不是程序本身，可以对程序做出解释。可以被其他程序（比如 编译器等）读取

annotation的格式： 注解是以 ”@注释名“ 再代码中存在的，还可以添加一写参数值，例如@SupperWarnings(value = "unchecked")

Annotation在哪可以使用？ 可以在package，class，method，field等上面，相当于给他们添加额外的辅助信息，我们可以通过反射机制编程实现对这些元数据的访问

​​@Override​​ 重写

​​@Deprecated​​ 不鼓励使用，但是可以使用

​​@SuppreWarning​​ 警告

元注解的作用是负责注解其他注解

@Target

@Retention

@Documented

@ Inherited

package opp2;

import java.lang.annotation.*;

public class demo01 {
 public void test(){

 }
}

//定义一个注解
//Target 表示我们的注解可以用在上面地方
@Target(value = {ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})

//Retention 表示我们的注解在上面地方有效
//RUNTIME >CLASS >SOURCES
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)

//Documented 表示释放将我们的注解生成在JavaDoc中
@Documented

//Inherited 子类可以继承父类的注解
@Inherited
@interface MyAnnotation{

}

使用@interface 自定义注解时，自动继承import java.lang.annotation.Annotation接口

• @interface用来声明一个注解，格式： public @interface 注解名{定义内容}
• 其中的每一个方法实际上声明的是一个配置函数
• 方法的名称就是参数的名称
• 返回值类型就是参数的类型（返回值只能是基本类型，class，string，enum）
• 可以通过default来声明参数默认值
• 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，经常使用空字符串，0作为默认值

package opp2;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

public class demo02 {

 //注解可以显示赋值,如果没有赋值就必须赋值
 @MyAnnotation2(name = "钟离")
 public void test(){}

 @MyAnnotation3("")
 public void test2(){}
}

@Target(value = {ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{
 //直接的参数：参数类型 +参数名（）
 String name();
 String color() default "";
 int age() default 0;
 int id() default -1;

 String[] schools() default {""};
}

@Target(value = {ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3{
 String value();
}

java.Reflection

时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获得任何类的信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

getClass()

package opp2;

/**
 * 什么是反射
 */
public class demo03 {
 public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
 Class<?> c1 = Class.forName("opp2.User");
 Class<?> c2 = Class.forName("opp2.User");
 Class<?> c3 = Class.forName("opp2.User");
 System.out.println(c1);

 //一个类在内存中只有一个class对象
 //一个类被加载后，类的整个过程都会被封装在Class对象中
 System.out.println(c1.hashCode());
 System.out.println(c2.hashCode());
 System.out.println(c3.hashCode());

 }
}

//实体类
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 +
 '}';
 }
}

​​

​​

package opp2;

public class demo04 {
 public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
 Person person = new student();
 System.out.println(person.name);

 //方式一 ：通过对象获得
 Class c1 = person.getClass();
 System.out.println(c1.hashCode());

 //方法二：forName 获得
 Class c2 = Class.forName("opp2.student");
 System.out.println(c2.hashCode());

 //方法三： 类名.class获得
 Class c3 = student.class;
 System.out.println(c3.hashCode());

 //方法四 基本内置类型的包装类都有一个Type属性
 Class c4 = Integer.TYPE;
 System.out.println(c4);

 //方法五：获得父类类型
 Class c5 = c1.getSuperclass();
 System.out.println(c5);
 }
}

class Person{
 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 = "学生";
 }
}

class teacher extends Person{
 public teacher(String name) {
 this.name = "老师";
 }
}

class：外部类、成员（内部成员、外部成员），局部内部类，匿名内部类

interface：接口

[] ：数组

enum：枚举

annotation：注解@interface

primitive type：基本数据类型

void

package opp2;

import javax.xml.bind.Element;

public class demo {
 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 = Element.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);

 int[] a = new int[10];
 int[] b = new int[100];
 System.out.println(a.getClass().hashCode());
 System.out.println(b.getClass().hashCode()); //只要元素类型与维度一样，就是同一个class
 }
}

加载------>链接---->初始化

package opp2;

public class demo06 {
 public static void main(String[] args) {
 A a = new A();
 System.out.println(a.m);
 /**
 * 1.【加载】到内存，会产生一个类对应的Class对象
 * 2.【链接】，链接后， m = 0
 * 3.【初始化】：
 * <clint>(){
 * system.out.println("A类的静态代码块初始化");
 * m = 300;
 * m = 100;
 * }
 */
 }
}

class A{
 static {
 System.out.println("A类的静态代码块");
 m = 300;
 }

 /**
 * m = 300
 * ↓
 * m = 100
 */
 static int m = 100;
 public A(){
 System.out.println("A类的无参构造初始化");
 }
}

• 类的主动引用（一定会发生初始化）
• 类的被动引用（不会发生类的初始化）

package opp2;

public class demo07 {

 static {
 System.out.println("main类被加载");
 }

 public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
 //1. 主动引用
 S s = new S();
 //反射也会主动引用
 Class.forName("opp.demo07.S");

 //2. 不会产生类的引用
 System.out.println(S.b); //静态域 访问
 S[] array = new S[5]; //数组访问
 System.out.println(S.M); //访问常量
 }
}

class F{
 static int b = 2;
 static {
 System.out.println("父类被加载");
 }
}

class S extends F{
 static {
 System.out.println("子类被加载");
 m = 300;
 }
 static int m = 100;
 static final int M = 1; //常量
}

​​

​​

package opp2;

public class demo08 {
 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->扩展加载器
 ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
 System.out.println(parent);

 //获取扩展类的父类加载器--->根加载器（c/c++ ,java无法获取，显示为 null）
 ClassLoader parent1 = parent.getParent();
 System.out.println(parent1); //null

 //测试当前类是哪个加载器加载的
 ClassLoader aClass = Class.forName("opp2.demo08").getClassLoader();
 System.out.println(aClass);

 //测试JDK
 aClass = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
 System.out.println(aClass); //null

 //如何让获得系统类加载器可以加载的路径
 System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));

 }
}

通过反射获取运行时类的完整结构

Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation

package opp2;

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

public class demo09 {
 public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
 Class<?> c1 = Class.forName("opp2.User");

 User user = new User();
 //c1 = user.getClass();

 //获得类的名字
 System.out.println(c1.getName());
 System.out.println(c1.getSimpleName());

 //获得类的属性
 Field[] field = c1.getFields(); //只能找到public属性
// for (Field field1 : field){
// System.out.println(field1);
// }
//
 field = c1.getDeclaredFields();
 for (Field fields : field){ //找到全部属性
 System.out.println(fields);
 }

 Field name = c1.getDeclaredField("name");//获得指定属性的值
 System.out.println(name);

 //获得类的方法
 System.out.println("=====================================================");
 Method[] methods = c1.getMethods(); //获取本类及父类的全部public方法
 for (Method method :methods){
 System.out.println(method);
 }

 methods = c1.getDeclaredMethods(); //获取本类的所有方法
 System.out.println("============================");
 for (Method method:methods){

 System.out.println("getDeclaredMethods " + method );
 }

 //获得指定方法
 System.out.println("=======================");
 Method getName = c1.getMethod("getName",null);
 Method setName = c1.getMethod("setName",String.class);
 System.out.println(getName);
 System.out.println(setName);

 //获得构造器
 System.out.println("======================");
 Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
 for (Constructor constructor:constructors){
 System.out.println(constructor);
 }
 constructors = c1.getDeclaredConstructors();
 for (Constructor constructor: constructors){
 System.out.println("getDeclaredConstructors" + constructor);
 }

 //获得指定构造器
 Constructor<?> declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
 System.out.println("指定" + declaredConstructor);

 }
}

能做啥？

步骤：

1. 通过Class类的getDeclaredConstructor(Class ... parameterType)获取本类的指定形参类型的构造器
2. 向构造器的行参中传递一个对象素组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数
3. 通过Constructor实例化对象

package opp2;

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

public class demo10 {
 public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {

 //获得对象
 Class<?> c1 = Class.forName("opp2.User");

 //构造对象
 User user = (User)c1.newInstance(); //本质是构造了无参构造器
 System.out.println(user);

 //通过构造器创建对象
 Constructor<?> declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
 User user1 = (User) declaredConstructor.newInstance("摩拉克斯",001,18);
 System.out.println(user1);

 //通过反射调用普通方法
 User user2 =(User) c1.newInstance();
 //通过反射获取一个方法
 Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
 //invoke:激活
 //（对象，方法的值）
 setName.invoke(user2,"巴巴托斯");
 System.out.println(user2.getName());

 //通过反射操作属性
 User user3 = (User) c1.newInstance();
 Field name = c1.getDeclaredField("name");

 name.setAccessible(true); //关闭安全检测。因为原来的的属性是private，不能直接访问，所以需要关闭安全检测
 name.set(user3,"巴尔泽布");
 System.out.println(user3.getName());

 }
}

setAccessible：启动和禁用访问安全检查的开关。参数值为true则指反射的对象在使用时应该取消java语言访问检查

• 提高反射效率。如果代码中必须使用反射，而该句代码需要频发的被调用，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则指反射的对象在使用时对java语言进行访问检查

package opp2;

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

public class demo11 {
 public static void test1(){
 User user = new User();
 long startTime = System.currentTimeMillis();
 for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
 user.getName();
 }
 long endTime = System.currentTimeMillis();
 System.out.println("普通方法执行10亿次 " + (endTime-startTime)+"ms");
 }

 public static void test2() 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("映射方法执行10亿次 " + (endTime-startTime) +"ms");
 }

 public static void test3() 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("普通方法执行10亿次 " + (endTime-startTime)+"ms");
 }

 public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException {
 test1();
 test2();
 test3();
 }

}

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辑器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WindcardType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，不如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
• WindcardType：代表一种通配符类型的公示

package opp2;

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * 通过反射回去泛型
 */
public class demo12 {
 public void test(Map<String,User> map, List<User>list){
 System.out.println("test01");
 }
 public Map<String,User> test02(){
 System.out.println("test02");
 return null;
 }

 public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
 Method method = demo12.class.getMethod("test", Map.class, List.class);
 Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
 for (Type ge : genericParameterTypes){
 System.out.println("#" + ge);
 if (ge instanceof ParameterizedType){
 Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) ge).getActualTypeArguments();
 for (Type act : actualTypeArguments){
 System.out.println(act);
 }
 }
 }
 method = demo12.class.getMethod("test02", null);
 Type genericParameterType = method.getGenericReturnType();
 if (genericParameterType instanceof ParameterizedType){
 Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
 for (Type act : actualTypeArguments){
 System.out.println(act);
 }
 }
 }
}

ORM 对象关系映射

package opp2;

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

/**
 * 练习反射操作注解
 */
public class demo13 {
 public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
 Class<?> c1 = Class.forName("opp2.Student2");
 Annotation[] annotation = c1.getAnnotations();

 //通过反射获得注解
 for (Annotation annotation1:annotation){
 System.out.println(annotation1);
 }

 //获得注解的value值
 TableM tableM = c1.getAnnotation(TableM.class);
 String value = tableM.value();
 System.out.println(value);

 //获得类指定的注解
// Field name = c1.getDeclaredField("name");
 Field name = c1.getDeclaredField("id");
 Fk annotation1 = name.getAnnotation(Fk.class);
 System.out.println(annotation1.columnName());
 System.out.println(annotation1.Type());
 System.out.println(annotation1.length());

 }
}

@TableM("db_student")
class Student2{
 @Fk(columnName = "db_id",Type = "int", length = 10)
 private int id;
 @Fk(columnName = "db_age",Type = "int", length = 10)
 private int age;
 @Fk(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;
 }

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

//类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface TableM{
 String value();
}

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