目录
注解
反射机制 java.Reflection
Class类
类加载的过程
类加载器的作用
通过反射获取运行时类的完整结构
通过反射动态的创建对象
反射操作泛型
反射操作注解
概念:
不是程序本身,可以对程序做出解释;
可以被其他程序(比如:编译器等)读取;——>通过反射读取
可以通过反射机制编程实现对这些元数据的访问
格式:
注解以 “@注释名” 在代码中存在,还可以添加一些参数值,例如:@Annotation(value=“null”)
内置注解:
@Override 重写的注解
@Deprecated 不推荐程序员使用,可以使用或者有更好的方式
@SuppressWarnings:用来抑制编译时的警告信息
元注解:的作用是负责注解其他注解
@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:用于描述注解的生命周期 (runtime>class>source) 默认为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
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
//自定义注解
public class Test{
//注解可以显示赋值,如果没有默认值,我们就必须给注解赋值
@MyAnnotation(name = "HYL",schools = {"清华大学"})
public void test(){}
@MyAnnotation1("HYL")
public void test2(){}
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation{
//注解的参数:参数类型 + 参数名();
String name() default "";
int age() default 0;
int id() default -1;//如果默认值为-1代表不存在,indexof,如果找不到就返回-1
String[] schools() default{"软件工程","清华大学"};
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation1{
String value(); //只有value才能省略
}
动态语言:是一类在运行时可以改变其结构的语言 主要动态语言:Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python
静态语言:与动态语言相对的,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具有一定的动态性,可以利用反射机制获得类似动态语言的特性。
Java的动态性让编程更加灵活,但是有一定的不安全性。
概述:Reflection(发射)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。
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
.......
反射的优缺点
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
.......
package edu.cn.neusoft.project.test;
//什么叫反射
public class Test extends Object{
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//通过反射获取类的Class对象
Class c1 = Class.forName("edu.cn.neusoft.project.test.User");
System.out.println(c1);
Class c2 = Class.forName("edu.cn.neusoft.project.test.User");
Class c3 = Class.forName("edu.cn.neusoft.project.test.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(c2.hashCode());
System.out.println(c3.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;
}
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 +
'}';
}
}
在Object类中定义了以下的方法,此方法将被所有子类继承
public final Class getClass()
以上方法返回值类型是一个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
获取Class类的实例
Class c1 = Person.class;
Class c1 = person.getClass();
Class c1 = Class.forName("类的全路径");
package edu.cn.neusoft.project.test;
//测试Class类的创建方式有哪些
public class Test extends Object{
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 extends Person> c1 = person.getClass();
System.out.println(c1.hashCode());
//方式二:forName获得
Class> c2 = Class.forName("edu.cn.neusoft.project.test.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.hashCode());
//获得父类类型
Class c5 = c1.getSuperclass();
System.out.println(c5);
}
}
//实体类:pojo , entity
class Person{
String name;
public Person() {
}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
class Student extends Person{
public Student(){
this.name = "学生";
}
}
class Teacher extends Person{
public Teacher(){
this.name = "老师";
}
}
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
primitivate type:基本数据类型
void
//所有类型的Class
public class Test extends Object{
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class
当程序主动使用某个类时,如果该类还未被加载到内存中,则系统会通过如下三个步骤来对该类进行初始化:
类的加载(Load)——> 将类的class文件读入内存,并为之创造一个java.lang.Class对象,此过程由类加载器完成
类的链接(Link) ——> 将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程
类的初始化(Initialize) ——> JVM负责对类进行初始化
//类的加载
public class Test{
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
A a = new A();
System.out.println(A.m);
/*
1.加载到内存,会产生一个类对应的Class对象
2.链接,链接结束后 m = 0赋值默认值
3.初始化
(){ //类构造器的一个方法由JVM执行
System.out.println("A类静态代码块初始化");
m = 300;
m = 100;
}
m=100;
*/
}
}
//实体类:pojo , entity
class A{
static{
System.out.println("A类静态代码块初始化");
m = 300;
}
/*
m = 300
m = 100
*/
static int m = 100;
public A(){
System.out.println("A类的无参构造初始化");
}
}
_______________________________________________________________________________
A类静态代码块初始化
A类的无参构造初始化
100
进程已结束,退出代码0
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JVM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)
//测试类什么时候会被初始化
public class Test{
static{
System.out.println("main类被加载");
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//1.主动引用
Son son = new Son();
//2.反射也会产生主动引用
Class.forName("edu.cn.neusoft.project.test.Son");
//3.不会产生类的引用的方法
System.out.println(Son.b);
//4.数组
Son[] array = new Son[5];
//5.常量
System.out.println(Son.M);
}
}
//实体类:pojo , entity
class Father{
static int b = 2;
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;
}
_____________________________________________________________________________
1.new 一个对象
main类被加载
父类被加载
子类被加载
_____________________________________________________________________________
2.反射产生主动引用
main类被加载
父类被加载
子类被加载
_____________________________________________________________________________
3.通过子类引用父类的静态变量,不会导致子类初始化
main类被加载
父类被加载
2
_____________________________________________________________________________
4.通过数组定义类引用,不会触发此类的初始化
main类被加载
_____________________________________________________________________________
5.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)
main类被加载
1
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规定了如下类型的类加载器:
引导类加载器
扩展类加载器
系统类加载器
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//获取系统类的加载器
ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//获取系统类加载器的父类加载器——>扩展类加载器
ClassLoader parent = classLoader.getParent();
System.out.println(parent);
//获取扩展类加载器的父类加载器——>根加载器(C/C++编写的)该加载器无法直接获取为null
ClassLoader p1 = parent.getParent();
System.out.println(p1);
//测试当前类是哪个加载器加载的——>扩展类加载器
ClassLoader c1 = Class.forName("edu.cn.neusoft.project.test.Test").getClassLoader();
System.out.println(c1);
//测试JDK内置的类是谁加载的——>根加载器(C/C++编写的)该加载器无法直接获取为null
ClassLoader c2 = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(c2);
//如何获得系统类加载器可以加载的路径
System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
//双亲委派机制——>自己写的jar包与JRE同名不会运行,多重检测保证安全性
________________________________________________________________________________________
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@2626b418
null
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
null
//通过反射获得类的信息
public class Test{
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class c1 = Class.forName("edu.cn.neusoft.project.test.A");
//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(); //没有输出内容,只能找到public属性
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
fields = c1.getDeclaredFields(); //能找到全部的属性
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
//获得指定属性的值
Field name = c1.getDeclaredField("a");
System.out.println(name);
//获得类的方法
System.out.println("==========================================================================");
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(); //获得本类的所有方法
for (Method method : methods) {
System.out.println("getDeclaredMethod:"+method);
}
System.out.println("=================================");
//获得指定方法
//重载
Method method = c1.getMethod("a",null);
System.out.println(method);
method = c1.getMethod("c", String.class);
System.out.println(method);
System.out.println("==========================================================================");
//获得指定的构造器
Constructor[] constructors = c1.getConstructors(); //获得本类的public构造方法
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
constructors = c1.getDeclaredConstructors(); //获得本类的全部构造方法
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println("###"+constructor);
}
//获得指定构造器
Constructor dec = c1.getDeclaredConstructor(int.class,int.class);
System.out.println(dec);
}
}
//实体类:pojo , entity
class A{
int a = 0;
int b;
public void a(){}
private void b(){}
public void c(String a){}
public A(){}
public A(int a, int b) {
this.a = a;
this.b = b;
}
}
/**
____________________________________________________________________________________________________________
edu.cn.neusoft.project.test.A
A
==========================================================================
int edu.cn.neusoft.project.test.A.a
int edu.cn.neusoft.project.test.A.b
int edu.cn.neusoft.project.test.A.a
==========================================================================
正常的:public void edu.cn.neusoft.project.test.A.c(java.lang.String)
正常的:public void edu.cn.neusoft.project.test.A.a()
正常的:public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
正常的:public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
正常的:public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
正常的:public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
正常的:public java.lang.String java.lang.Object.toString()
正常的:public native int java.lang.Object.hashCode()
正常的:public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
正常的:public final native void java.lang.Object.notify()
正常的:public final native void java.lang.Object.notifyAll()
getDeclaredMethod:public void edu.cn.neusoft.project.test.A.c(java.lang.String)
getDeclaredMethod:private void edu.cn.neusoft.project.test.A.b()
getDeclaredMethod:public void edu.cn.neusoft.project.test.A.a()
=================================
public void edu.cn.neusoft.project.test.A.a()
public void edu.cn.neusoft.project.test.A.c(java.lang.String)
==========================================================================
public edu.cn.neusoft.project.test.A(int,int)
public edu.cn.neusoft.project.test.A()
###public edu.cn.neusoft.project.test.A(int,int)
###public edu.cn.neusoft.project.test.A()
public edu.cn.neusoft.project.test.A(int,int)
进程已结束,退出代码0
**/
创建类的对象:调用Class对象的newlnstance()方法
1.类必须有一个无参数的构造器
2.类的构造器的访问权限需要足够
注:如果没有无参构造器,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:
通过Class类的getDeclaredConstructor(Class...parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器
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
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,则设置为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
//通过反射动态的创建对象
public class Test{
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
//获得Class对象
Class c1 = Class.forName("edu.cn.neusoft.project.test.A");
//构造一个对象
A a1 = (A) c1.newInstance();//本质是调用了类的无参构造器 如果没有无参构造则报错
System.out.println(a1);
System.out.println("==============================================================");
//通过构造器创建对象
Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(int.class,int.class);
A a2 = (A) constructor.newInstance(1,1);
System.out.println(a2);
System.out.println("==============================================================");
//通过反射调用普通方法
A a3 = (A)c1.newInstance();
//通过反射获取setA()方法
Method method = c1.getDeclaredMethod("setA",int.class);
//invoke : 激活的意思
//通过对象调用方法的值——>(对象 , "方法的值")
method.invoke(a3,333);
System.out.println(a3.getA());
System.out.println("==============================================================");
//通过反射操作属性:a
A a4 = (A)c1.newInstance();
Field field = c1.getDeclaredField("a");
field.set(a4,444);
System.out.println(a4.getA());
//通过反射操作直接私有属性c会报错
Field field1 = c1.getDeclaredField("c");
//不能直接操作私有属性,我们需要关闭程序的安全检测,属性或者方法的setAccessible(true)
field1.setAccessible(true);
field1.set(a4,"HYL");
System.out.println(a4.getC());
}
}
//实体类:pojo , entity
class A{
int a = 0;
int b;
private String c;
public void a(){}
private void b(){}
public void c(String a){}
public A(){}
public String getC() {
return c;
}
public void setC(String c) {
this.c = c;
}
public A(int a, int b) {
this.a = a;
this.b = b;
}
public int getA() {
return a;
}
public void setA(int a) {
this.a = a;
}
@Override
public String toString() {
return "A{" +
"a=" + a +
", b=" + b +
'}';
}
}
___________________________________________________________________________________________________________
A{a=0, b=0}
==============================================================
A{a=1, b=1}
==============================================================
333
==============================================================
444
HYL
进程已结束,退出代码0
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
//通过反射获取泛型
public class Test{
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 NoSuchMethodException {
Method method = Test.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);
Type[] t1 = method.getGenericParameterTypes();//获得泛型的参数类型
for (Type type : t1) {
System.out.println("###"+type); //打印类型
if ( type instanceof ParameterizedType) { //泛型参数类型是否为结构化参数类型
//是结构化参数类型进行强转
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType)type).getActualTypeArguments();//获得真实参数信息
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
System.out.println("===================================================================");
method = Test.class.getMethod("test02",null);
Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
if ( genericReturnType instanceof ParameterizedType) { //泛型参数类型是否为结构化参数类型
//是结构化参数类型进行强转
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType)genericReturnType).getActualTypeArguments();//获得真实参数信息
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
}
class A{
int a;
String b;
public A() {
}
public A(int a, String b) {
this.a = a;
this.b = b;
}
public int getA() {
return a;
}
public void setA(int a) {
this.a = a;
}
public String getB() {
return b;
}
public void setB(String b) {
this.b = b;
}
@Override
public String toString() {
return "A{" +
"a=" + a +
", b='" + b + '\'' +
'}';
}
}
/**_________________________________________________________________________________________
###java.util.Map
class java.lang.String
class edu.cn.neusoft.project.test.A
###java.util.List
class edu.cn.neusoft.project.test.A
===================================================================
class java.lang.String
class edu.cn.neusoft.project.test.A
进程已结束,退出代码0
**/
//练习反射操作注解
public class Test{
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
Class c1 = Class.forName("edu.cn.neusoft.project.test.Student");
//通过反射获得注解
Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation);
}
//获得注解的value的值
TableHYL tableHYL = (TableHYL)c1.getAnnotation(TableHYL.class);
String value = tableHYL.value();
System.out.println(value);
//获得类指定的注解
Field f = c1.getDeclaredField("name");
FieldHYL annotation = f.getAnnotation(FieldHYL.class);
System.out.println(annotation.columnName());
System.out.println(annotation.type());
System.out.println(annotation.length());
}
}
@TableHYL("HYL_student")//数据库中的表
class Student{
@FieldHYL(columnName = "id",type = "int",length = 10)
private int id;
@FieldHYL(columnName = "age",type = "int",length = 10)
private int age;
@FieldHYL(columnName = "name",type = "varchar",length = 3)
private String name;
public Student() {
}
public Student(int id, int age, String name) {
this.id = id;
this.age = age;
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;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"id=" + id +
", age=" + age +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
//类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface TableHYL{
String value();
}
//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface FieldHYL{
String columnName();
String type();
int length();
}
________________________________________________________________________________________________
@edu.cn.neusoft.project.test.TableHYL(value=HYL_student)
HYL_student
name
varchar
3
进程已结束,退出代码0