java注解&反射

1.什么是注解

Annotation是从JDK5.0开始引入的新技术

Annotation的作用：

1.不是程序本身，可以对程序做出解释。（这一点和注释没有区别）

2.可以被其他程序（如编译器）读取

Annotation的格式：

注解是以“@注释名”在代码中存在的，可以添加一些参数值，例如：@SuppressWarnings(value="unchecked")

Annotation可以在哪使用：

可以附加在package,class,method,field等上面，相当于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素的访问

 

1.1内置注解

@Override：定义在java.lang.Override中，此注释只适用于修辞方法，表示一个方法声明打算重写超类中的另一个方法声明

@Deprecated：定义在java.lang.Deprecated中，此注释可以用于修辞方法，熟悉，类，表示不鼓励程序员使用这样的元素，通常是因为他们很危险或者存在更好的选择

@SuppressWarnings：定义在@SuppressWarnings中，用来抑制编译时的警告信息。

这个注释与前面两个注释不同，你需要添加一个参数才能正确使用，这些参数都是已经定义好了的。

如：@SuppressWarnings(“all")

@SuppressWarnings("unchecked")

@SuppressWarnings(value={"unchecked","deprecation"})

 

1.2元注解

元注解的作用就是负责注解其他注解，java中定义了4个标准的meta-annotation类型，他们被用来提供对其他annotation类型的说明。

这些类型和他们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到。（@Target,@Retention,@Documented,@Inherited）

@Target：用于描述注解的适用范围（即被描述的注解可以在什么范围使用）

@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

 

1.3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

@interface用来声明一个注解，格式：public @interface 竹节名{定义内容}

定义内容中的每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

 

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
​
public class Test03 {
    //注解可以显示赋值，如果没有默认值，必须给注解赋值
    @MyAnnotataion(name="nils",age=21,schools = {"zju","TU xi'an"})
    public void test(){
​
    }
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotataion{
    //注解的参数：参数类型+参数名
    String name() default "";
    int age();
    String[] schools();
}

 

2.反射

2.1静态vs动态语言

2.1.1动态语言

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。通俗点说就是运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。

主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python等

2.1.2静态语言

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++

Java不是动态语言，但是可以称之为准动态语言。即Java具有一定的动态性，我们可以利用反射机制活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。

2.2java反射（Reflection）

Reflection是Java被视为动态语言的关键，反射机制运行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和方法。

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），这个类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，透过这个镜子可以看到类的结构，所以我们形象的称之为反射

正常方式：引入需要的”包类“名称——通过new实例化——取得实例化对象

反射方式：实例化对象——getClass()方法——得到完整的”包类“名称

Java反射机制提供的功能

在运行时判断任意一个对象所属类

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

通过反射来操作对象比正常方法慢

2.3理解Class类并获取Class实例

2.3.1Class类

每个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、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言,JRE都为其保留了一个不变的Class类型对象。一个Class对象包含了特定的某些结构相关的信息

Class本身也是一个类

Class对象只能由系统创建

一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例

一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的.class文件

每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成

通过Class可以完整的得到一个类中的所有别加载的结构

Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象

2.3.2 Class类的常用方法

 

2.3.3获取Class类的实例

1.若已知具体的类，通过类的class属性获取，改方法最为安全可靠，性能最高

Class clazz=Person.class;

2.已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象

Class clazz=person.getClass();

3.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 clazz=Class.forName("全类名");

4.内置基本数据类型可以直接用对应的包装类名.Type

5.还可以使用ClassLoader

2.3.4哪些类型可以有Class对象

class: 外部类，成员内部类，静态内部类，局部内部类，匿名内部类

interface

数组

枚举

注解

基本数据类型

void

2.4 类的加载与ClassLoader

2.4.1 java内存

堆

存放new的对象和数组

可以被所有的线程所共享，不会存放别的对象引用

栈

存放基本变量类型（会包含这个基本类型的具体数值）

引用对象的变量（会存放这个引用在堆里面的具体地址）

方法区

可以被所有线程共享

包含了所有类对象的引用和static变量

2.4.2 类的加载过程

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）——类的链接（Link）——类的初始化（Initialize）

类的加载：将类的class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class对象。此过程由类加载器完成

类的链接：将类的二进制数据合并到JRE中

类的初始化：JVM负责对类初始化

2.4.3 什么时候会发生类的初始化

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，则先会初始化他的父类

类的被动引用（不会发生类的初始化）

当访问一个静态域的时候，只有真正声明这个域的类才会被初始化。

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

2.4.4 类加载器

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。

2.4.5 类加载器分类

引导类加载器：负责java平台核心库，由c/c++编写，无法直接获取

扩展类加载器：负责jre/lib/ext目录下的jar包或者-D java.ext.dirs指定目录下的jar包装入工作库

系统类加载器：负责java -classpath 或 -D java.class.path所指的目录下的类与jar包装入工作，是最常用的类加载器

 

2.5 获取运行时类的完整结构

Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation

详细方法参考java.lang.Class的API

2.6 通过反射 动态创建对象&执行方法

动态创建对象

1.调用Class对象的newInstance()方法

类必须有一个无参数的构造器

类的无参数构造器的访问权限需要足够

2.通过Class对象获取构造器对象，通过构造器对象的newInstance(参数...)构造对象

执行方法

通过Class对象的方法获取Method对象，通过Method对象的invoke(对象，参数...)执行方法

操作属性

通过Class对象的方法获取Field/DeclaredField对象,通过Filed的方法操纵属性的值，但是该属性的访问权限需要足够，如果不够可以使用setAccessible(true)之后再访问。Method,Field,Constructor对象都有setAccessible()方法