深度分析：注解和反射，注解自定义与反射具体使用实例全帮你搞明白

前言

注解就是源代码的元数据，通熟的讲就是代码中的标签。注解就有如下的特点：

注解是一个附属品，依赖于其他元素（包、类、方法、属性等等）存在。
注解本身没有作用，在恰当的时候由外部程序进行解析才会发生作用。

注解有哪些？

按来源分
- JDK 自带注解，例如：@Override, @Deprecated, @SuppressWornings 。
- 第三方注解。
- 自定义注解。
按生命周期划分
- SOURCE：只存在于源代码中，编译成 class 文件就不存在了。
- Class：存在于源代码中和 class 文件中。
- RUNTIME：注解保留到运行时。

什么是元注解？

元注解指的是用于构成注解的注解，包括如下几个：

@Retention：指明 Annotation 的生命周期，传入的值是一个枚举类型，可选值为：
- RetentionPolicy.SOURCE
- RetentionPolicy.CLASS
- RetentionPolicy.RUNTIME
@Target：指明 Annotation 可以修饰程序哪些元素，传入的值为ElemetType[] 类型，值可为：
- ElementType.CONSTRUCTOR ：构造器
- ElementType.FIELD：属性
- ElementType.LOCAL_VARIABLE：局部变量
- ElementType.METHOD：方法
- ElementType.PACKAGE：包
- ElementType.PARAMETER：参数
- ElementType.TYPE：类、接口（包括注解类型和 enum 声明）
@Documented：使用此修饰的注解将会被 javadoc 工具提取成文档，使用此注解，其 @Retention 必须被设置为 RetentionPolicy.RUNTIME 。
@Inherited：具有继承性。

如何自定义注解？

自定义注解需要注意的问题：

使用 @interface 关键字定义。
自动继承 java.lang.annotation.Annotation 接口。
配置参数的类型只能是八大基本类型、String、Class、enum、Annotation 和对应的数组类型。
配置参数声明的语法格式如下（[] 表示可省略）：
```
类型 变量名() [default 默认值];
```
如果只有一个配置参数，其参数名必须为 value。
如果定义的注解含有配置参数，那在使用注解时，必须指定参数值，指定形式为：“参数名=参数值”。如果只有一个参数，直接写参数值即可，定义中指定了默认值的参数可以不指定值，但没有的一定要指定值。
没有成员的注解为标记，包含成员的称为元数据。

自定义注解实例（定义和使用）

参考代码：

（1）Test01.java

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

public class Test01 {
    @Info(name = "张三",address="北京")
    public void test01(){

    }
    @One("value")
    public void test02(){

    }
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
    @interface Info {
        String name();
        String address();

        int age()default 18;
    }
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
    @interface One{
        String value();
    }
}

反射

什么是反射？

反射指的是程序在运行期间借助反射 API 取得任何类的内部信息，并通过这些内部信息去操作对应对象的内部属性和方法。

任何一个类，在第一次使用时，就会被 JVM 加载到堆内存的方法区中。JVM 加载类成功后，就会在方法区中产生一个对应的 Class 对象（一个类只要一个 Class 对象），这个 Class 对象包含被加载类的全部结构信息。

如何获取class对象？

（1）类的 class 属性

每一个类，都有一个 class 静态属性，这个静态属性就是类对应的 Class 对象。

1 Class cl1 = Person.class;

（2）Object 对象的 getClass() 方法

1 Person p1 = new Person()；
2 Class cl2 = (Class) p1.getClass();

（3）通过 Class 类的 forName() 方法（最常用）

1 try {
2     Class cl3 = Class.forName("com.llm.hkl.Person");
3 } catch (ClassNotFoundException e) {
4     e.printStackTrace();
5 }

（4）通过 ClassLoader 类（不常用）

1 ClassLoader cl = Person.class.getClassLoader();
2 try {
3     Class cl4 = cl.loadClass("com.llm.hkl.Person");
4 } catch (ClassNotFoundException e) {
5     e.printStackTrace();
6 }

如何使用反射？

反射的基本使用包括创建对象，设置属性和调用方法。Class 对象中大多数 get 方法有 Declared 和无 Declared，他们的区别是：

无 Declared：只能获取到 public 修饰的，包括当前类和所有父类。
有 Declared：获取到当前类所有的（含有 private），但不包括其父类。

反射实例：

Person类和注解类（准备）：

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

@Info(name = "张三", habbit = "编程")
public class Person {
    @Filed("张三")
    private String name;
    public String habbit;
    private int age;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public String getHabbit() {
        return habbit;
    }

    public void setHabbit(String habbit) {
        this.habbit = habbit;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

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

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

    private String say(String str) {
        String str1 = name + "说：" + str;
        System.out.println(str1);
        return str1;
    }

    public void eat(String food) {
        System.out.println(name + "吃" + food);
    }

    public Person() {

    }

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

    private Person(String name, String habbit) {
        this.name = name;
        this.habbit = habbit;
    }

    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
    @interface Info {
        String name();

        String habbit();

        int age() default 18;
    }
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.FIELD)
    @interface Filed{
        String value();
    }
}

reflect用法一（获取类的基本信息)：

获得类的名字
获得类的属性
获得指定属性的值
获得类的方法
获得指定方法
获取构造器
获得指定的构造器

 Class person = Class.forName("Person");
        //获得类的名字
        System.out.println("<-----------------------------------获得类的名字-------------------------->");
        String name = person.getName();
        System.out.println(name);

        //获得类的属性
        System.out.println("<-------------------------------------获得类的属性--------------------->");
            //仅public
        System.out.println("<-----------------getFields----------------->");
        Field[] fields = person.getFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
        System.out.println("<-----------------getDeclaredFields----------------->");
        Field[] declaredFields = person.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println(declaredField);
        }

        //获得指定属性的值
        System.out.println("<--------------------获得类的指定属性--------------------------------------->");
        Field name1 = person.getDeclaredField("name");
        System.out.println(name1);

        //获得类的方法
        System.out.println("<--------------------获得类的方法--------------------------------------->");
            //仅public
        System.out.println("<-----------------getMethods----------------->");
        Method[] methods = person.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }
        System.out.println("<-----------------getDeclaredMethods----------------->");
        Method[] declaredMethods = person.getDeclaredMethods();
        for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
            System.out.println(declaredMethod);
        }

        //获得指定方法
        System.out.println("<-------------------------获得类的指定方法--------------------------------------->");
        Method say = person.getDeclaredMethod("say",String.class);
        System.out.println(say);

        //获取构造器
        System.out.println("<--------------------------获得类的构造器--------------------------------->");
        System.out.println("<-----------------getConstructors----------------->");
            //仅public
        Constructor[] constructors = person.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        System.out.println("<-----------------getDeclaredConstructors----------------->");
        Constructor[] declaredConstructors = person.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
            System.out.println(declaredConstructor);
        }
        //获得指定的构造器
        System.out.println("<---------------------------获得类指定的构造器------------------------------>");
        Constructor declaredConstructor = person.getDeclaredConstructor(String.class, String.class, int.class);
        System.out.println(declaredConstructor);

reflect用法二（创建并操作对象）：

反射方式创建对象
调用无参构造器创建对象
通过有参构造器
通过私有的构造器
通过反射设置公有属性
通过反射设置私有属性
通过反射调用方法
通过反射调用私有方法

Class person = Class.forName("Person");

        //  反射方式创建对象
        System.out.println("<-----反射方式创建对象----->");
        Person instance01 = (Person) person.newInstance();
        System.out.println(instance01);

        //  调用无参构造器创建对象
        System.out.println("<-----调用无参构造器创建对象----->");
        Constructor noneConstructor = person.getDeclaredConstructor();
        Person instance02 = (Person) noneConstructor.newInstance();
        System.out.println(instance02);

        //  调用有参构造器创建对象
        System.out.println("<-----调用有参构造器创建对象----->");
        Constructor constructor = person.getDeclaredConstructor(String.class, String.class, int.class);
        Person instance03 = (Person) constructor.newInstance("张三", "编程", 18);
        System.out.println(instance03);

        //  调用私有的构造器创建对象
        System.out.println("<-----调用私有的构造器创建对象----->");
        java.lang.reflect.Constructor privateConstructor = person.getDeclaredConstructor(String.class, String.class);
        privateConstructor.setAccessible(true);
        Object instance04 = privateConstructor.newInstance("张三", "编程");
        System.out.println(instance04);

        //  通过反射设置公有属性
        System.out.println("<-----通过反射设置公有属性----->");
        Field habbit = person.getDeclaredField("habbit");
        habbit.set(instance01, "编程");
        System.out.println(instance01);

        //  通过反射设置私有属性
        System.out.println("<-----通过反射设置私有属性----->");
        Field name = person.getDeclaredField("name");
        name.setAccessible(true);
        name.set(instance01, "张三");
        System.out.println(instance01);
        //  通过反射调用公有方法
        System.out.println("<-----通过反射调公用方法----->");
        Method eat = person.getDeclaredMethod("eat", String.class);
        eat.invoke(instance01,"饭");
        //  通过反射调用私有方法
        System.out.println("<-----通过反射调用私有方法----->");
        Method say = person.getDeclaredMethod("say", String.class);
        say.setAccessible(true);
        say.invoke(instance01,"呵呵");

reflect用法三（获取泛型信息）：

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, GenericArrayTypeType Variable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:表示一种参数化类型比如 Collection< String>
GenericArrayType:表示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

WildcardType:代表种通配符类型表达式

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

public class Test03 {
    public void test01(Map map, List list) {
        System.out.println("test01");
    }
    public Map test02(){
        System.out.println("test02");
        return null;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class test03 = Test03.class;

        System.out.println("<--------test01---------->");
        Method test01 = test03.getDeclaredMethod("test01", Map.class, List.class);
        Type[] genericParameterTypes = test01.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("<--------test02---------->");
        Method test02 = test03.getDeclaredMethod("test02");
        Type genericReturnType = test02.getGenericReturnType();
        System.out.println(genericReturnType);
        if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println(actualTypeArgument);
            }
        }
    }
}

运行结果:

reflect用法四（获取注解信息）：

获取类上的注解
获取属性上的注解
获取方法上的注解

        Class person = Class.forName("Person");
        System.out.println("<----------获取类上的注解------------->");
        //获取类上的注解
        Info annotation = person.getAnnotation(Info.class);
        System.out.println(annotation.name());
        System.out.println(annotation.habbit());
        System.out.println(annotation.age());

        System.out.println("<----------获取属性上的注解------------->");
        //获取属性上的注解
        Field name = person.getDeclaredField("name");
        Person.Filed file = name.getAnnotation(Person.Filed.class);
        String value = file.value();
        System.out.println(value);
        //获取方法上的注解  略。。。

运行结果：

最后

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