Java进阶--注解与反射
Java进阶--注解与反射
- 注解与反射
-
- 注解
- 反射
-
- 反射的功能及优缺点
- 通过反射获取Class类的方法
-
- 通过反射获取类的信息
- 通过反射创建类的对象
- 通过反射操作泛型
- 通过反射获取注解
- 其他相关文章
注解与反射
注解
注解是JDK5.0引入的新技术。注解不是程序本身，但可以对程序做出解释。且可以被其他程序（如：编译器）读取。
注解的格式是 “@注释名”。还可以添加一些数值，如抑制警告，@SuppressWarnings(value=“unchecked”) 。
注解可分为：内置注解，元注解，自定义注解。
- 内置注解
- @Override ：重写方法
- @Deprecated ：不推荐程序员使用，但是可以使用，或者存在更好的方法
- @SuppressWarnings(value=“”) ：抑制警告
public class testAnnotation extends Object {
//重写方法
@Override
public String toString(){
return super.toString();
}
//不推荐程序员使用，但是可以使用，或者存在更好的方法
@Deprecated
public static void test(){
System.out.println("Deprecated");
}
public void test1(){
}
}
- 元注解（meta-annotation）：负责注解其他注解
- @Target ：用于描述注解的使用范围（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
- @Documented ：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
@MyMetaAnnotation
public class testMetaAnnotation {
public void test(){
}
}
//定义一个注解
@interface MyAnnotation{
}
//定义一个元注解
//Target用于描述注解的使用范围（被描述的注解可以用在什么地方）
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
//Retention表示我们的注解在什么地方还有效
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
//Documented表示是否将我们的注解生成在JAVAdoc中
@Documented
//Inherited说明子类可以继承父类中的该注解
@Inherited
@interface MyMetaAnnotation{
}
-
自定义注解：使用@interface 注解名，自定义一个注解，自动继承java.lang.annotation.Annotation接口
这里的RetentionPolicy value();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，返回值的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，注解元素必须有值，定义注解元素时，经常用(空字符串，0)作为默认值。
public class tesDefineAnnotation {
//注解可以显示赋值，如果没有默认值必须赋值
@MyAnnotation2(name = "yang", age = 20, id = 1234, schools = "家里蹲")
public void test(){}
@MyAnnotation3("yang")
public void test1(){}
}
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{
//注解的参数：参数类型+参数名();
//default "" 默认为空
String name() default "";
int age() default 0;
int id() default -1;//如果默认值为-1，代表不存在
String[] schools() default {"清华"};
}
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3{
//只有一个参数，且为默认名称value时，添加注解时可以省略value=，其他名称不行
String value();
}
反射
动态语言：在运行时可以改变其结构的语言，如Object-C，C#，JavaScript，PHP，Python等。静态语言：运行时结构不可变的语言，如Java，C，C++。Java作为静态语言，因为反射机制拥有了动态性。
反射机制允许程序在执行期间借助于Reflection API获取任何类的内部信息。
简单的反射案例
public class testReflection {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//通过反射获取类的Class对象
Class c=Class.forName("com.yang.learning.AnnotationAndReflection.User");
System.out.println(c);
Class c1=Class.forName("com.yang.learning.AnnotationAndReflection.User");
Class c2=Class.forName("com.yang.learning.AnnotationAndReflection.User");
//一个类在内存中只有一个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(c1.hashCode());
System.out.println(c2.hashCode());
}
}
//实体类pojo，entity
class User{
private String name;
private int id;
private int age;
public User(){}
public User(String name, int id, int age) {
this.name = name;
this.id = id;
this.age = age;
}
private void test(){}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
", id=" + id +
", age=" + age +
'}';
}
}
反射的功能及优缺点
- 在运行时
- 判断任意一个对象所属的类
- 构造任意一个类的对象
- 判断任意一个类所具有的成员变量和方法
- 获取泛型信息
- 调用任意一个对象的成员变量和方法
- 处理注解
- 生成动态代理
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
通过反射获取Class类的方法
- 已知具体的类，通过class属性获取。该方法最为安全可靠，程序性能最高。
- Class c3=Student.class;
- 已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取
- Class c1=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
- Class c2=Class.forName(“com.yang.learning.AnnotationAndReflection.Student”);
- 内置基本数据类型可以直接用类名.Type获取
- Class c4=Integer.TYPE;
具体代码如下：
public class testClassMethod {
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
Class c2=Class.forName("com.yang.learning.AnnotationAndReflection.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 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";
}
}
通过反射获取Class对象后，我们能做什么？
通过反射获取类的信息
public class testGetClassInformation {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class c1=Class.forName("com.yang.learning.AnnotationAndReflection.User");
//获得类的名字
System.out.println(c1.getName()); //获得包名+类名
System.out.println(c1.getSimpleName()); //获得类名
//获得类的属性
System.out.println("=================================");
Field[] fields = c1.getFields(); //只能找到public属性
// for(Field field:fields){
// System.out.println(field);
// }
fields = c1.getDeclaredFields(); //可以找到全部属性
for(Field field:fields){
System.out.println(field);
}
//获得指定属性的值
Field name = c1.getDeclaredField("name");
System.out.println(name);
System.out.println("=================================");
//获得类的方法
Method[] methods = c1.getMethods(); //获得本类及其父类的全部public方法
for (Method method:methods){
System.out.println("正常的："+method);
}
methods=c1.getDeclaredMethods(); //获得本类的全部方法
for (Method method:methods){
System.out.println("getDeclaredMethods："+method);
}
//获得指定方法
Method getName=c1.getMethod("getName",null);
Method setName=c1.getMethod("setName",String.class);
System.out.println(getName);
System.out.println(setName);
System.out.println("=================================");
//获得指定的构造器
Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
for(Constructor constructor:constructors){
System.out.println(constructor);
}
constructors=c1.getDeclaredConstructors();
for(Constructor constructor:constructors){
System.out.println("##"+constructor);
}
//获得指定构造器
Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
System.out.println(declaredConstructor);
}
}
通过反射创建类的对象
- 调用Class对象的newInstance()方法创建类的对象
- 类必须有一个无参构造器
- 如果没有无参构造器需要先获取有参构造器，再将参数传入，进行实例化
- 类的构造器的访问权限需要足够
- 类必须有一个无参构造器
- 调用Class类的方法
- 通过反射，利用Method类的getMethod方法获取类的方法
- 然后，使用Object类的invoke方法进行调用，并传参
- Object对应的是原方法的返回值，如果没有返回值，返回null
- 若原方法是静态方法，形参Object可为null
- 若原方法形参为空，则Object[] args为null
- 若原方法为私有方法，则需要再调用invoke前使用setAccessible(true)，关闭安全检测
- setAccessible：作用是启动和禁用安全检测；提高反射的效率，使原本无法访问的私有成员变得可以访问
**public class testReflectionCreateObject {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
//获得class对象
Class c1=Class.forName("com.yang.learning.AnnotationAndReflection.User");
//构造一个对象
// User user=(User) c1.newInstance(); //本质上是调用类的无参构造
// System.out.println(user);
//通过构造器创建对象
// Constructor constructor = c1.getConstructor(String.class, int.class, int.class);
// User user2 = (User) constructor.newInstance("yang", 123, 18);
// System.out.println(user2.toString());
//通过反射调用普通方法
User user3 =(User) c1.newInstance();
//通过反射操作方法
Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
//invoke激活
//(对象，”方法的值“)
setName.invoke(user3,"yang");
System.out.println(user3.getName());
//通过反射操作属性
System.out.println("========================");
User user4 =(User) c1.newInstance();
Field name= c1.getDeclaredField("name");
//不能直接操作私有属性，需要关闭程序的安全检测，属性或者方法的setAccessible(true)
name.setAccessible(true);
name.set(user4,"yang1");
System.out.println(user4.getName());
}
}**
通过反射操作泛型
Java使用的是泛型擦除机制来引入泛型，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。
Java新增了ParameterizedType，GenericArrayType，TypeVariable，WildcardType几种类型来代表不能被归一到Class类中的类型，但是有何原始类型齐名的类型
- ParameterizedType：表示一种参数化类型，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
public class testGenerics {
public void test1(Map<String ,User> map, List<User> list){
System.out.println("test1");
}
public Map<String ,User> test2(){
System.out.println("test2");
return null;
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
Method method = testGenerics.class.getMethod("test1", Map.class, List.class);
Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes(); //获取泛型的参数类型
for(Type genericParameterType:genericParameterTypes){
System.out.println("#"+genericParameterType);
if (genericParameterType instanceof ParameterizedType){ //获得的参数类型是否等于结构化的参数类型
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
for(Type actualTypeArgument:actualTypeArguments){
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
method = testGenerics.class.getMethod("test2", null);
Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
if (genericReturnType instanceof ParameterizedType){ //获得的参数类型是否等于结构化的参数类型
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
for(Type actualTypeArgument:actualTypeArguments){
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
}
通过反射获取注解
public class testReflectionOAnnotation {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
Class c1 = Class.forName("com.yang.learning.AnnotationAndReflection.Student2");
//通过反射获得类的注解
Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
for(Annotation annotation:annotations){
System.out.println(annotation);
}
//获得类的注解的value的值
Tableyang Tyang = (Tableyang) c1.getAnnotation(Tableyang.class);
String value=Tyang.value();
System.out.println(value);
//获得类指定的注解
Field f = c1.getDeclaredField("name");
Fieldyang annotation = f.getAnnotation(Fieldyang.class);
System.out.println(annotation.columnName());
System.out.println(annotation.type());
System.out.println(annotation.length());
}
}
@Tableyang("db_student")
class Student2{
@Fieldyang(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
private int age;
@Fieldyang(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
private int id;
@Fieldyang(columnName = "db_name",type = "String",length = 3)
private String name;
public Student2() {
}
public Student2(int age, int id, String name) {
this.age = age;
this.id = id;
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;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Student2{" +
"age=" + age +
", id=" + id +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
//类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Tableyang{
String value();
}
//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Fieldyang{
String columnName();
String type();
int length();
}
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