Java注解与反射
注解 Annotation
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：
@注解名， 也可以在后面加括号添加参数值eg：@SuppressWarnings（value=“unchecked”）
使用位置：
package，class，method，field等，相当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
元注解
作用：
注解其他注解
四个标准的meta-annotation类型：
@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
所有的注解都有一个共同父类Annotation
eg：
import java.lang.annotation.*;
@MyAnnotation
public class Demo02 {
void test(){
}
}
//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{ }
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
- 分析：
- @ 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 只有一个参数时 运用注解时参数名可省
- 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.
eg：
import java.lang.annotation.*;
@MyAnnotation("aaa")
public class Demo02 {
void test(){
}
}
//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{
String value() default "";
}
对于这种注解而言，需要配合反射一起使用
从而实现对元数据的读取
静态VS动态语言
动态语言
1. 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。
2. 主要动态语言: Object、C、C#、 JavaScript、 PHP、Python等。
静态语言
1. 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。如Java、 C、C++。
2. 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!
反射 Reflection
了解类
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，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。
1. 能够获取类的结构
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， 透过这个镜子看到类的结构，所以我们形象的称之为：反射。
Java反射机制研究及应用
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 ##怎么生成
Java反射优点和缺点
- 优点：可以实现动态创建对象和编译，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
反射相关的主要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类的方法：
获取Class实例的三种方法：
类的初始化：
类的主动引用（一定会发生类的初始化）：
1. 虚拟机启动，先初始化main方法所在类
2. new 一个类的对象
3. 调用类的静态成员（除了final常量）和静态方法
4. 使用java.long.reflect包的方法对类进行反射调用
5. 初始化某类时其父类未初始化，则先初始化父类
被动引用：
1. 访问一个静态域时，只有真正申明这个域的类才会被初始化 eg:当通过子类引用父类的静态变量，不会导致子类初始化(因为所调数据为父类的，只要父类初始化即可)
2. 数组定义类引用 不会触发此类的初始化(new 数组的话只是声明其实还没有指向具体对象，所以没有初始化,即没有初始化这个类的实例，只是预先申请了空间)
3. 引用类变量常量不会触发此类的初始化 (常量在准备阶段被赋值了,而不是因为在常量池)
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,但一旦某企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。
双亲委派机制：如果自己定义和jdk同名的类，运行时虚拟机会在系统的类加载器中寻找，再去扩展类加载器中寻找，再去根加载器中寻找，如果存在同名的类，会使用根加载器中的类，而不使用自己定义的类
创建运行时类的对象
获取运行时类的完整结构
- 通过反射获取运行时类的完整结构Field、Method, Constructor、 Superclass、 Interface、 Annotation
- 实现的全部接口
- 所继承的父类
- 全部的构造器
- 全部的方法
- 全部的Field
- 注解
小结
- 在实际的操作中, (取得类的信息的操作代码并不会经常开发)
- 一定要熟悉java.lang.reflect包的作用，反射机制。
- 如何取得属性、方法、构造器的名称，修饰符等。
有了Class对象能做什么
建类的对象:调用Class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思考?难道没有无参的构造器就不能创建对象了吗?
只有在操作的时候明确的 调用类中的构造器,并将参数传递进去之后，才可以实例化操作。步骤如下:
1. 通过Class类的getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器
2. 向构造器的形参中传递一一个对象数组进去，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
调用指定的方法
通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。
①通过Class类的getMethod(String name,Clas…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
②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
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
参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查
提高反射的效率。如果代码中必须用反射，而该句代码需要频繁的被调用，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则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查
/动态创建对象，通过反射
反射操作泛型
表示不能被归一到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
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
eg：
package cn.livorth.Annotation;
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 Test05 {
public Map test(Map map, List list){
list = null;
return map;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取方法
Method test = Test05.class.getMethod("test", Map.class, List.class);
System.out.println(test);
// 获取传入的类型数组
Type[] parameterTypes = test.getGenericParameterTypes();
// 获取返回值参数类型
Type returnType = test.getGenericReturnType();
for (Type type : parameterTypes) {
System.out.println(type);
// java.util.Map
// java.util.List
// 如果是参数化类型
if(type instanceof ParameterizedType){
// 获取真实的泛型参数信息
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) type).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
// class java.lang.String
// class cn.livorth.Annotation.User
}
}
}
}
}
注解与反射的结合运用
反射操作注解
利用注解和反射完成类和表结构的映射关系，也就是使用反射通过注解将数据映射到数据库中的表内
1. 获取类
2. 获取类的注解：Annotation[] annotations = class.getAnnotations()
3. 获取类注解的value：
User user = (User)c1.getAnnotation(User.class);
value = user.value;
4. 获得类中指定属性的注解：
Field f = class.getDeclaredField( name: "id"); User annotation = f.getAnnotation(User.class);