Java-注解和反射

注解和反射

1.注解

注解 – Annotation

  • Annotation是从JDK5.0开始引进的新技术
  • Annotation的作用
    • 不是程序本身,可以对程序做出一些解释(这一点和注释没什么区别)。
    • 可以被其他程序(比如:编译器等)读取。
  • Annotation的格式:
    • 注解是“@注释名”在代码中存在的,还可以添加一些参数值,例如:@SuppressWarnings(“unchecked”)
  • Annotation在哪里使用?
    • 可以附加在package,class,method,field等上面,相当于给它们附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。

1.1.内置注解

  • @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声明。
  • @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存在更好的选择(还是能使用)。
  • @SuppressWarnings:定义在java.lang.SuppressWarnings中,用来抑制编译时的警告信息
    • 与前两个注解不同,你需要添加一个参数才能正确使用,这些参数都是已经定义好了的,我们选择性使用就行,
    • @SuppressWarnings(“all”):抑制所有警告;
    • @SuppressWarnings(“unchecked”):抑制没有进行类型检查操作的警告;
    • @SuppressWarnings(value = {“unchecked”,“deprecation”})
    • deprecation:抑制过期方法警告

1.2.元注解

  • 元注解的作用就是负责注解其它注解,Java定义了4个标准的meta-annotation类型,它们被用来提供对其他annotation类型作说明。

  • 这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到(@Target,@Retention,@Documented,@Inherited)。

    • @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)。@Target说明了Annotation所修饰的对象范围:Annotation可被用于 packages、types(类、接口、枚举、Annotation类型)、类型成员(方法、构造方法、成员变量、枚举值)、方法参数和本地变量(如循环变量、catch参数)

      • public enum ElementType {
            
            /**用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明 Class, interface (including annotation type), or enum declaration */
            TYPE,
        
        
            /** 用于描述字段 Field declaration (includes enum constants) */
            FIELD,
        
        
            /**用于描述方法 Method declaration */    
            METHOD,
        
        
            /**用于描述参数 Formal parameter declaration */
            PARAMETER,
        
        
            /**用于描述构造器 Constructor declaration */
            CONSTRUCTOR,
        
        
            /**用于描述局部变量 Local variable declaration */
            LOCAL_VARIABLE,
         
        
            /** 注释类型 Annotation type declaration */
            ANNOTATION_TYPE,
         
        
            /**用于描述包 Package declaration */
            PACKAGE,
        
        
            /**
        
             * 用来标注类型参数 Type parameter declaration
        
             * @since 1.8
        
             */
            TYPE_PARAMETER,
        
         
        
            /**
        
             *能标注任何类型名称 Use of a type
        
             * @since 1.8
        
             */
            TYPE_USE
        
    • @Retention:表示需要在什么级别保存该注解信息,用于描述注解的生命周期

      • RetentionPolicy.SOURCE:注解只保留在源文件,当Java文件编译成class文件的时候,注解被遗弃;
      • RetentionPolicy.CLASS:注解被保留到class文件,但jvm加载class文件时候被遗弃,这是默认的生命周期;
      • RetentionPolicy.RUNTIME:注解不仅被保存到class文件中,jvm加载class文件之后,仍然存在;
      • SOURCE < CLASS < RUNTIME:RUNTIME包含CLASS和SOURCE,CLASS包含SOURCE。
    • @Documented:说明该注解将被包含在JavaDoc中

import java.lang.annotation.*;

//元注解

public class Test01 {

    public static void main(String[] args) {

    }
}


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

//Retention 表示我们的注解在什么地方还有效
//runtime > class > sources
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)

//Documented  表示是否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{

}

1.3.自定义注解

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

  • 分析

    • @interface用来声明一个注解,格式为:

      • 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,经常要用到空字符串,0作为默认值。

//自定义注解

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

public class Test02 {

    //注解可以显式赋值,如果没有默认值,我们就必须给注解赋值,参数可以不按照定义的顺序赋值
    @MyAnnotation2(name = "小红")
    public void test(){}

    @MyAnnotation3("小华")  //只有参数名为value时才能省略参数名
    public void test2(){}
}

@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{
    //注解的参数:参数类型 + 参数名();
    String name() default "小明";
    int age() default 20;
    String[] schools() default {"清华大学"};
}

@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3{
    String value();   //只有一个参数时用value命名
}

2.静态语言和动态语言

2.1.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
  • 主要的动态语言:Object-C,C#,JavaScript,PHP,Python等。

2.2.静态语言

  • 与动态语言相对应的,运行时结构不可改变的语言就是静态语言。如Java,C,C++。
  • Java不是动态语言,但Java可以称为“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。

3.反射

  • Reflection(反射)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。
  • 加载完类之后,在堆内存的方法区中就产生了一个Class类的对象(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信息。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,透过这个镜子看到类的结构,所以,形象的称之为反射。

Java-注解和反射_第1张图片

public class Test01 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //通过反射获取类的Class对象
        Class c1 = Class.forName("com.tian.reflection.User");
        System.out.println(c1);

        Class c2 = Class.forName("com.tian.reflection.User");
        Class c3 = Class.forName("com.tian.reflection.User");

        //一个类只有一个Class对象
        //一个类被加载后,类的整个结构都会被封装在Class对象中
        System.out.println(c2.hashCode());   //hashCode()  给不同对象返回不同的hashCode值,相当于识别码;
        System.out.println(c3.hashCode());
    }
}

class User{
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

3.1.Java反射机制提供的功能

  • 在运行时判断任意一个对象所属的类。
  • 在运行时构造任意一个类的对象。
  • 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
  • 在运行时获取泛型信息。
  • 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法。
  • 在运行时处理注解。
  • 生成动态代理。

3.2.相关API

  • java.lang.Class:代表一个类
  • java.lang.reflect.Method:代表类的方法。
  • java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量。
  • java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造器。

3.3.Class类

在Object类中定义了一下方法,此方法将被所有子类继承。

public final Class getClass()
  • 以上方法返回值的类型是一个Class类,此类是Java反射的源头,实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解,即:可以通过对象反射求出类的名称。

反射可以得到的信息:某个类的属性,方法和构造器,某个类到底实现类哪些接口。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。

  • 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.class文件。
  • 每个类的实例都会记得自己是由那个Class实例生成的。
  • 通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构。
  • 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。

Java-注解和反射_第2张图片

3.3.1.获取Class类实例

  • 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,程序性最高。
Class cla = Person.class;
  • 已知某个类的实例,调用该实例的getClass()方法获取Class对象。
Calss cla = 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异常。
Class cla = Class.forName("完整包名.类名");
  • 内置基本数据类型可以直接用类名.TYPE。
  • 还可利用CLassLoader。
//测试Class类创建的方式有哪些
public class Test02 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person = new Student();
        System.out.println("这个人是:"+person.name);

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

        //方式二:forName()获得,最常用的
        Class c2 = Class.forName("com.tian.reflection.Student");
        System.out.println(c2.hashCode());

        //方式三:通过类名.class获得
        Class c3 = Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());

        //方式四:基本内置类型的包装类都有一个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 = "学生";
    }
}

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

3.3.2.哪些类型可以用Class对象?

  • 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

3.4.类的加载过程

Java-注解和反射_第3张图片

  • 加载:将class文件字节码内容加载到内存中,并将这些静态数据装换成方法区的运行时数据结构,然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象。

    • 程序经过javac.exe命令后,会生成一个或多个字节码文件(.class结尾)。
    • 接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行,相当于将某个字节码文件加载到内存中。此过程就称为类的加载。
    • 加载到内存中的类。我们就称为运行时类。此运行时类就称为一个Class类的一个实例。
    • Class的实例就对应着一个运行时的类,加载到内存中的运行时类,会缓存一段时间。在此时间之内,我们可以通过不同的方式来获取此运行时类。
  • 链接:将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程。

    • 验证:确保加载的类信息符合JVM规范,没有安全方面的问题。
    • 准备:正式为类变量(static)分配内存并设置类变量默认初始值的阶段,这些内存都将在方法区中进行分配。
    • 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

    • 执行类构造器()方法的过程。类构造器()方法是有编译器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。(类构造器是构造类的信息的,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。
//类加载内存分析
public class Test03 {
    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Class对象
        2.链接,链接结束后m = 0
        3.初始化
            {
                System.out.println("A类静态代码块初始化");
                m = 300;
                m = 100;
            }

            m = 100;
         */
    }
}

class A{
    static {   //静态代码块
        System.out.println("A类静态代码块初始化");
        m = 300;
    }

    static int m = 100;

    public A() {
        System.out.println("A类的无参构造初始化");
    }
}

3.4.1.什么时候会发生类的初始化

  • 类的主动引用(一定会发生类的初始化)
    • 当虚拟机启动,先初始化main方法所在的类。
    • 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。
    • 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)
    • 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)。
//测试类什么时候会初始化
public class Test04 {

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

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //1.主动引用
        //Son son = new Son();

        //反射也会产生主动引用
        //Class.forName("com.tian.reflection.Son");

        //不会产生类的引用的方法
        //System.out.println(Son.b);   //通过子类调用父类的静态方法或变量

        //Son[] arrays = new Son[5];   //通过数组定义类的引用

        System.out.println(Son.M);    //引用常量 

    }

}

class Father{
    static int b = 10;

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

class Son extends Father{

    static {
        System.out.println("子类被加载");
        m = 300;
    }

    static int m = 100;
    static final int M = 1;
}

3.4.2.类加载器

Java-注解和反射_第4张图片

  • 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。
  • JVM规范定义了如下类型的类的加载器
    • 启动类加载器:用C++编写的,是JVM自带的类加载器,负责Java平台核心库,用来装载核心类库(rt.jar)。该加载器无法直接获取。
    • 扩展类加载器:负责jre/lib/ext目录下的jar包或-Djava.ext.dir指定目录下的jar包装入工作库。
    • 系统类加载器:它负责加载系统类路径java -classpath或-D java.class.path 指定路径下的类库,也就是我们经常用到的classpath路径,是最常用的类加载器。
  • 通过ClassLoader加载配置文件
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Properties pro = new Properties();
        //读取配置文件的方式一:
        //此时的配置文件默认在module下。
        FileInputStream fis1 = new FileInputStream("jdbc.properties");
//        FileInputStream fis2 = new FileInputStream("jdbc2.properties");
        pro.load(fis1);

        //读取配置文件的方式二:
        //配置文件默认识别为:当前module下的src下
        ClassLoader classLoader = Test01.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc2.properties");
        pro.load(is);


        String name = pro.getProperty("name");
        String age = pro.getProperty("age");
        System.out.println("name = "+name+" ,age = "+age);
    }
}

3.5.Class类的使用

3.5.1.创建运行时类的对象

  • 调用Class对象的newInstance()方法
    • 类必须要有一个无参数的构造器。
    • 类的构造器的访问权限需要足够。
  • 在定义了类的有参构造而没显式定义无参构造时,只要在操作的时候明确的调用类中的构造器,并将参数传递进去后,就可以实现实例化操作。
    • 通过Class类的getDeclaredConstructor(Class…parameterTypes)获得本类的指定参数类型的构造器。
    • 向构造器的形参中传递一个对象数组进去,里面包含了构造器中所需的各个参数。
    • 通过Constructor实例化对象。

3.5.2.获取运行时类的结构

调用指定的方法

通过反射,调用类中的方法,通过Method类完成

  • 通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得一个Method对象,并设置此方法操作时所需要的参数类型。

  • 之后使用Object invoke(Object obj,Object[] args)进行调用,并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息。

  • Object invoke(Object obj,Object … args)

    • Object对应原方法的返回值,若原方法无返回值,此时返回null。
    • 若原方法为静态方法,此时形参Object obj可为空。
    • 若原方法形参列表为空,则Object[] args为null。
    • 若原方法声明为private,则需要在调用此invoke()方法之前,显式调用方法对象的setAccessible(true)方法,将可访问private方法。
  • setAccessible

    • Method和Field,Constructor对象都有setAccessible()方法。
    • setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关。
    • 参数值设置为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言的访问检查
      • 提高反射的效率。如果代码中必须要用到反射,而该句代码需要频繁的被调用,那么可以设置为true。
      • 使得原本无法访问的私有成员也可以访问。
    • 参数值为false则指示发射的对象应该实施Java语言访问检查。
获取运行时类的结构
//用于测试的类
public class User2 {
    private String name;
    int age;
    public int id;

    public User2() {
    }

    public User2(String name, int age, int id) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.id = id;
    }

    private User2(String name){
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User2{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", id=" + id +
                '}';
    }

    private String show(String nation){
        System.out.println("我的国籍是:"+nation);
        return nation;
    }

    private static void show2(){
        System.out.println("这是一个静态的方法");
    }
}
  • 获取运行时类全部的结构
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

//获得运行时类全部的结构
public class Test05 {

    public static void main(String[] args) {
        Class<User2> c1 = User2.class;

        /*
        一:获得类的名字
         */
        System.out.println(c1.getName());   //获得包名加类名
        System.out.println(c1.getSimpleName());   //获得类名

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

        /*
        二:获得类的属性
         */
//        Field[] fields = c1.getFields();    //获取当前运行时类及其父类中声明为public的属性

        Field[] fields1 = c1.getDeclaredFields();    //获取当前运行时类中声明的所有属性(不包括父类的属性)
        for (Field field : fields1) {
            System.out.println(field);
        }

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

        /*
        三:获得类的方法
         */
        Method[] m1 = c1.getMethods();   //获得本类及其父类的全部public方法
        for (Method method : m1) {
            System.out.println("1:"+method);
        }

        Method[] m2 = c1.getDeclaredMethods();  //获得本类的所有方法
        for (Method method : m2) {
            System.out.println("2:"+method);
        }

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

        /*
        四:获得类的构造器
         */
        Constructor<?>[] con1 = c1.getConstructors();  //获得本类的public构造器
        for (Constructor<?> constructor : con1) {
            System.out.println("一:"+constructor);
        }

        Constructor<?>[] con2 = c1.getDeclaredConstructors();  //获得本类的所有构造器
        for (Constructor<?> constructor : con2) {
            System.out.println("二:"+constructor);
        }

    }
}
  • 获取运行时类指定的结构
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

//获取运行时类指定的结构
public class Test06 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<User2> c1 = User2.class;

        /*
        创建运行时类的对象
        User user1 = (User) c1.newInstance();   //本质上是调用了类的无参构造
        System.out.println(user1);

        通过构造器创建对象
        Constructor c2 = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
        User user2 = (User) c2.newInstance("小明", 20);
        System.out.println(user2);
         */


        /*
        一:获取指定的属性
         */

        //创建运行时类的对象
        User2 user = c1.newInstance();

        //获取指定的属性:要求声明为public
        //通常不采用此方法
        Field id = c1.getField("id");

        /*
        设置当前属性的值
        set():参数一:指明设置哪个对象的值,   参数二:将此值设置为多少。
         */
        id.set(user,1000);

        /*
        获取当前属性的值
        get():参数1:获取哪个对象的当前属性值
         */
        int uid = (int) id.get(user);
        System.out.println(uid);

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

        //创建运行时类的对象
        User2 user2 = c1.newInstance();

        //常用到的方法
        //1.getDeclaredField(String fieldName):获取运行时了中指定变量名的属性
        Field name = c1.getDeclaredField("name");

        //2.不能直接操作私有属性,我们需要关闭程序的安全检测,
        //通过属性或方法的setAccessible(true)方法
        name.setAccessible(true);

        //3.获取设置指定对象的属性值
        name.set(user2,"Jerry");

        System.out.println(name.get(user2));

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


        /*
        二:获取指定的方法
         */

        //参数:重载
        //创建运行时类的对象
        User2 user3 = c1.newInstance();

        /*
        1.获取某个指定的方法
        getDeclaredMethod():参数一:指明获取的方法的名称 参数二:指明获取的方法的形参列表
         */
        Method show = c1.getDeclaredMethod("show", String.class);

        //2.不能直接操作私有方法,我们需要关闭程序的安全检测,
        //通过属性或方法的setAccessible(true)方法
        show.setAccessible(true);

        /*
        3.调用invoke():参数一:方法的调用者 参数二:给方法形参赋值的实参
        invoke()的返回值即为对应类中调用的方法的返回值。
         */
        Object china = show.invoke(user3, "China");
        System.out.println(china);

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

        //调用静态的方法
        Method show2 = c1.getDeclaredMethod("show2");
        show2.setAccessible(true);
//        Object invoke = show2.invoke(User2.class);
        //静态方法可以传null;
        Object invoke = show2.invoke(null);
        //如果调用的运行时类没有返回值,则返回null;
        System.out.println(invoke);

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


        /*
        三:获取指定的构造器
         */
        Constructor<?> con3 = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        System.out.println(con3);
    }
}

3.6.反射操作泛型

  • 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译器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WildcardType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参数化类型,即泛型;例如:List、Map等带有参数化的对象;
  • TypeVariable类型变量,即泛型中的变量;例如:T、K、V等变量,可以表示任何类;在这需要强调的是,TypeVariable代表着泛型中的变量,而ParameterizedType则代表整个泛型;
  • GenericArrayType泛型数组类型,用来描述ParameterizedType、TypeVariable类型的数组;即List[] 、T[]等;
  • WildcardType泛型表达式(或者通配符表达式),即? extend Number、? super Integer这样的表达式;WildcardType虽然是Type的子接口,但却不是Java类型中的一种。
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;

//通过反射获取泛型
public class Test07 {

    public void test01(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 Exception {
        Method method = Test07.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);

        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
            System.out.println("==="+genericParameterType);
            if (genericParameterType instanceof ParameterizedType){
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
                for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
        }

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

        Method method2 = Test07.class.getMethod("test02");
        Type genericReturnType = method2.getGenericReturnType();

        if (genericReturnType instanceof ParameterizedType){
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println(actualTypeArgument);
            }
        }

    }
}
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;

//获取运行时类的带泛型的父类的泛型
public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {
        Class c1 = Dog.class;

        Type genericSuperclass = c1.getGenericSuperclass();
        ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) genericSuperclass;
        //获取泛型类型
        Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
//        System.out.println(actualTypeArguments[0].getTypeName());
        System.out.println(((Class)actualTypeArguments[0]).getName());
    }
}

class Animal<String>{

}

class Dog extends Animal<String>{

}

3.7.反射操作注解

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

//练习反射操作注解
public class Test08 {

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class c1 = Class.forName("com.tian.reflection.Student2");

        //通过反射获得注解
        Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }

        //通过反射获得注解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
        Field f = c1.getDeclaredField("name");
        Fields annotation1 = f.getAnnotation(Fields.class);
        System.out.println(annotation1.colName());
        System.out.println(annotation1.len());
        System.out.println(annotation1.type());

    }
}

@Table("DB_student")
class Student2{
    @Fields(colName = "DB_name",type = "varchar",len = 3)
    private String name;
    @Fields(colName = "DB_age",type = "int",len = 10)
    private int age;
    @Fields(colName = "DB_id",type = "int",len = 10)
    private int id;

    public Student2() {
    }

    public Student2(String name, int age, int id) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student2{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", id=" + id +
                '}';
    }
}


//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 Fields{
    String colName();
    String type();
    int len();
}

3.8.体会反射的动态性

import java.util.Random;

//体会反射的动态性
public class Test02 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int num = new Random().nextInt(3);  //0,1,2

            String classPath = "";
            switch (num){
                case 0:
                    classPath = "java.util.Date";
                    break;
                case 1:
                    classPath = "java.lang.Object";
                    break;
                case 2:
                    classPath = "com.tian.reflection.User";
                    break;
            }

            Test02 t1 = new Test02();
            Object obj = t1.getInstance(classPath);
            System.out.println(obj);
        }
    }

    /*
    创建一个指定类的对象。
    classPath:指定类的全类名。
     */
    public Object getInstance(String classPath) throws Exception {
        Class c1 = Class.forName(classPath);
        return c1.newInstance();
    }
}

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