注解和反射

注解和反射

本笔记是在学习狂神说java的B站视频记录的。

什么是注解

Annotation是从JDK5.0开始引入的新技术。

作用

• 不是程序本身，可以对程序作出解释
• 可以被其他程序（比如：编译器等）读取

格式

@注释名，还可以加一些参数值

在哪里使用

可以附加在package、class、method、field上

可以通过反射机制编程实现这些元数据的访问

内置注解

@Override：重写超类的方法

@Deprecated：废弃

@SuppressWarnings("xxx")：用来抑制编译时的警告信息，需传value值

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
• 这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到
  • @Target：用于描述注解的使用范围
  • @Retention：表示需要在什么级别保存注释信息，用于描述注解的生命周期
  • @Document：说明该注解将包含在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接口

• 声明格式：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

反射机制

静态vs动态语言

动态语言

运行时可以改变其结构的语言：Object-C，C#，JavaScript，PHP，Python

静态语言

运行时结构不可变：Java，C，C++

Java不是动态语言，但能通过反射机制获得类似动态语言的特性，称为“准动态语言”

Java 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借助于Reflection API 取得任何类的内部信息，并能操作任意对象的内部属性及方法。

  Class c = Class.forName("java.lang.String")

• 加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（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，透过镜子看到类的结构，所以称之为：反射

正常方式vs反射方式

优点：可以实现动态创建对象好编译，体现出很大的灵活性

缺点：对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

反射相关的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

Class类

在Object类中定义了public final Class getClass()，此方法被所有子类继承

class唯一

由树可知，所有的对象都指向Class。

以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是反射的源头，即：通过对象反射求出类的名称。

对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某类到底实现了哪些接口。

Class类的常用方法

Class API

获取Class类的实例

• 类的class属性获取：Class c = Student.class;
• 调用该实例的getClass()方法获取：Class c = person.getClass();
• 调用Class类静态方法forName()获取：Class c = Class.forName("xxx");
• 基本内置类型的包装类用类名.Type获取：Class c = Integer.TYPE;
• 还有利用ClassLoader

哪些类型可以有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

Java内存分析

Java内存

类加载过程

类加载过程

static在初始化之前就已经存在，链接的时候准备的，可以直接调用

什么时候会发生类初始化

• 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，则先会初始化它的父类
• 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）

类加载器的作用

• 类加载的作用：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。

类加载作用

有了Class对象，能做什么？

• 创建类的对象：调用Clss对象的newInstance()方法
  • 类必须有一个无参数的构造器
  • 类的构造器的访问权限需要足够
• 没有无参构造器用有参构造传递参数

调用指定的方法

• 通过Class类的getMethod方法
• 使用Object.invoke进行调用

Class调用方法

setAccessible

若原方法声明为private，则需用setAccessible(true)方法才可访问

• Method和Field、Constructor对象都有setAccessible

• setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关

• 提高反射效率

反射操作泛型

• ParameterizedType：表示一种参数化类型，比如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
• WildcardType：代表一种通配符类型表达式

反射操作注解

getAnnotations

getAnnotation

了解什么是ORM？

Object relationship Mapping --> 对象关系映射

利用注解和反射完成类和表结构的映射关系