Java注解和反射(静态语言和动态语言、类加载器、反射)

Java注解和反射(静态语言和动态语言、类加载器、反射)

一、注解（Annotation）

Java不注解是程序本身 ,但可以对程序作出解释.(这一点和注释(comment)没什么区别) ， 可以被其他程序(比如:编译器等)读取

• 定义格式

  注解是以"@注释名"在代码中存在的 , 还可以添加一些参数值 , 例如@SuppressWarnings(value=“unchecked”).

• 使用场景

  可以附加在package , class , method , field 等上面 , 相当于给他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

  • @Override : 定义在 java.lang.Override 中 , 此注释只适用于修辞方法 , 表示一个方法声明打算 重写超类中的另一个方法声明
  • @Deprecated : 定义在java.lang.Deprecated中 , 此注释可以用于修辞方法 , 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存在更好的选择
  • @SuppressWarnings : 定义在java.lang.SuppressWarnings中,用来抑制编译时的警告信息，需添加特定参数才能使用，例如“all”,“unchecked”,"value={“unchecked”,“deprecation”}"等

• 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类型作说明

  • @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)
  • @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 (SOURCE < CLASS < RUNTIME)
  • @Document：说明该注解将被包含在javadoc中
  • @Inherited：说明子类可以继承父类中的该注解

• 自定义注解

  使用 @interface自定义注解时 , 自动继承了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是声明了一个配置参数.

  • 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来声明参数的默认值 .

  • 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 .

    import java.lang.annotation.*;
    
    @MyAnnotation
    public class Test1 {
        //有默认值可以不写，无默认值的要赋值
        @MyAnnotation(name = "张",age = 18,schools = "邮电大学",classs = "电子")
        public void test(){}
    
        //只有一个参数时，默认使用value()做参数名，使用时可以省略参数名
        @MyAnnotation2("西邮")
        public void test2(){}
    
    }
    
    @Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE,ElementType.FIELD}) //作用域
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//运行时级别
    @Documented//生成Doc文档
    @Inherited //子类可以继承父类的注解
    @interface MyAnnotation{
        //参数类型  参数名
        String name() default "";
        int age() default 0;
        int id() default -1; //-1表示不存在
        String classs() default "";
    
        String[] schools() default {"西开","西邮"};
    
    }
    
    @Target(value = ElementType.METHOD)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @interface MyAnnotation2{
        String value();
    }
    

二、反射

一、静态语言和动态语言

• 动态语言

  • 概述：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他结构上的变化。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
  • 主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python等。

• 静态语言

  • 概述：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。
  • 主要静态语言：Java、C、C++

• Java不是动态语言，但Java可以称之为“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的动态性让编程的时候更 加灵活

二、类加载器

• 类的加载

  当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实现对这个类进行初始化

  • 加载

    就是指将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。任何类被使用时系统都会建立一Class对象

  • 连接

    验证 是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致

    准备 负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值

    解析 虚拟机常量池内的符号引用（常量名）替换为直接引用（地址）的过程

  • 初始化

    JVM进行类的初始化

    执行类构造器()方法的过程。类构造器()方法是由编译期自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态 代码块中的语句合并产生的。（类构造器是构造类信息的，不是构造该类对象的构造器）

    当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化

    虚拟机会保证一个类的()方法在多线程环境中被正确加锁和同步

• 类的加载过程

  • 创建类的实例
  • 类的静态变量，或者为静态变量赋值
  • 类的静态方法
  • 使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
  • 初始化某个类的子类
  • 直接使用java.exe命令来运行某个主类

• 类加载器

  负责将.class文件加载到内在中，并为之生成对应的Class对象

• 类加载器的组成

  • System ClassLoader 系统类加载器

    负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径

  • Extension ClassLoader 扩展类加载器

    负责JRE的扩展目录中jar包的加载，在JDK中JRE的lib目录下ext目录

  • Bootstrap ClassLoader 根类加载器

    也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载,用C++编写

• 案例

  public class TestClassLoader {
      public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
  
          //1.获得系统类加载器
          ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
          System.out.println(systemClassLoader);
  
          //2.获得系统类加载器的父类加载器---扩展类加载器
          ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
          System.out.println(parent);
  
          //3.扩展类加载器的父类---根加载器（最底层 c++编写）
          ClassLoader parent1 = parent.getParent();
          System.out.println(parent1);
  
          //4.测试当前类是哪个加载器加载的
          ClassLoader classLoader = Class.forName("org.westos.Test0607.TestClassLoader").getClassLoader();
          System.out.println(classLoader);
  
          //5.测试Object类是哪个加载器加载的
          ClassLoader classLoader1 = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
          System.out.println(classLoader1);
  
          //系统类加载器可以加载类的路径
          String property = System.getProperty("java.class.path");
          System.out.println(property);
      }
  }
  

  运行结果：

  

三、反射

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

• Class类

  Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass方法自动构造

• 获取Class类的实例

  • 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 personClass = Person.class;
    

  • 已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象

    Person person = new Person();
    Class personClass = 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， 可能抛出ClassNotFoundException

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
         Class aClass = Class.forName("org.westos.homework0406.Person");
    }
    

  • 内置基本数据类型可以直接用类名.Type 获取Class对象

    Class integerClass = Integer.TYPE;
    

• 有Class对象的类型

  • 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
  • interface：接口
  • []：数组
  • enum：枚举
  • annotation：注解@interface
  • primitive type：基本数据类型
  • void

  import java.lang.annotation.ElementType;
  
  public class TestReflection3 {
      public static void main(String[] args) {
          Class