注解(Annotation)是从JDK5.0开始引入的新技术。注解不是程序本身,可以对程序作出解释说明(这一点和注释(comment)没什么区别)。但注解可以被其他程序(比如:编译器等)读取。所以如果说注释是给人看的话,注解还是可以给机器看的。注解本身就是一个接口,里面的就是抽象方法。比如最常见的注解@override
是声明重写方法的注解。
注解可以在很多地方使用,比如附加在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数据的访问。
格式: 注解是以“@注释名"在代码中存在的;还可以添加一些参数值,例如:@SuppressWamings(value=“unchecked”)。
@Override
定义在java.lang.Overide
中,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,用于修辞方法、属性、类,表示不鼓励程序员使用这样的元素,通常是因为它很危险或者存在更好的选择。执意调用后也可运行,但会存在删除线提示。
@SuppressWarnings
定义在java.lang.SuppressWarnings
中,用来抑制编译时的警告信息。与前两个注解有所不同,需要添加一个参数才能正确使用,参数如下:
参数 | 说明 |
---|---|
all | 所有类型的警告 |
unchecked | 执行了未检查的转换时的警告 |
unused | 未使用的变量 |
resource | 有泛型未指定类型 |
path | 不存在的路径 |
deprecation | 使用了不推荐使用的类或方法 |
fallthrough | swith语句中直接通往下一种情况而没有break |
serial | 序列号没有定义serialVersionUID |
rawtypes | 没有传递带有泛型的参数 |
finally | finally子句不能正常完成 |
try | 没有catch |
可以使用一个:@SuppresWaningl(“all”)或者多个:@SuppressWarnings(value={“unchecked” “deprecation”})。
元注解(meta annotation)可以理解成注解的注解,负责解释说明定义其他注解,通过元注解来完成自定义注解。Java定义了4个标准的元注解类型他们被用来提供对其他注解类型作说明。
这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation
包中可以找到(即@Target
、@Retention
、@Documented
、@Inherited
)
@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文档中。
@Inherited
说明子类可以继承父类中的该注解。
使用@interface
来自定义注解,自动继承了java.lang anntation.Annotation
接口。
格式:@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如Class、String、enum等)。 可以通过default来声明参数的默认值(如用空字符串,0作为默认值)。
如果只有一个参数成员,一般参数名为value,这样可以省略参数名。
动态语言VS静态语言
Java不是动态语言,但Java有一定的动态性,即利用反射机制获得类似动态语言的特性,让编程的更灵活。
反射(Reflection)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。
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,所以形象的称之为反射。
优缺点: 可以实现动态创建对象和编译,灵活方便。但对性能有影响,因为使用反射基本上是一种解释操作,告诉JVM我们希望做什么并满足我们的要求,这总是慢于直接执行相同的操作。
获取反射对象Demo:
package Reflection;
public class Test {
String name;
public Test() {
}
public Test(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
Class类:
在Object
类中定义了方法public final Class getClass()
,此方法将被所有子类继承。其返回值的类型是一个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。
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都为其保留一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个结构(class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[])的有关信息。注意:
常用方法:
方法 | 说明 |
---|---|
static ClassforName(String name) | 返回指定类名name的Class对象 |
Object newInstance() | 调用缺省构造函数,返回Class对象的一-个实例 |
getName() | 返回此Class对象所表示的实体(类、接口、数组类或void)的名称。 |
Class getSuperClass() | 返回当前Class对象的父类的Class对象 |
Class[] getinterfaces() | 获取当前Class对象的接口 |
ClassLoader getClassL oader() | 返回该类的类加载器 |
Constructor[] getConstructors() | 返回一个包含某些Constructor对象的数组 |
Method getMothed(String name,Class… T) | 返回一个Method对象,此对象的形参类型为paramType |
Field[] getDeclaredFields() | 返回Field对象的一个数组 |
获取Class实例:
class
属性获取,该方法最为安全可靠,程序性能最高。getClass()
方法获取Class对象forName()
获取Type
ClassLoader
后面介绍public class Client {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Test test = new Test("测试");
System.out.println(test.name);
//方式1.通过类名.class获取
Class c1 = Test.class;
System.out.println(c1.hashCode());
//方式2.通过对象getClass()获取
Class c2 = test.getClass();
System.out.println(c2.hashCode());
//方式3.通过包类名forName获取
Class c3 = Class.forName("Reflection.Test");
System.out.println(c3.hashCode());
//方式4.内置类型.Type
Class c4 = Integer.TYPE;
System.out.println(c4);
//获取父类类型,其余表中方法不一一赘述
Class c5 =c1.getSuperclass();
System.out.println(c5);
}
}
附:几乎所有类型都有class对象。
public class Client {
public static void main(String[] args){
System.out.println(Object.class); //类
System.out.println(Comparable.class); //接口
System.out.println(String[].class); //一维数组
System.out.println(int[][].class); //二维数组
System.out.println(Override.class); //注解
System.out.println(ElementType.class); //枚举
System.out.println(Integer.class); //基本数据类型
System.out.println(void.class); //void
System.out.println(Class.class); //Class
//特别注意,一个元素类型(同类型同维度)只有一个class对象在内存中
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
System.out.println(a.getClass().hashCode());
System.out.println(b.getClass().hashCode());
}
}
类加载内存分析: 首先Java可以分为堆、栈、方法区:
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对类进行初始化:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
System.out.println(a.value);
/*
1.加载到内存,会产生一个类对应Class对象
2.链接,链接结束后m=0(默认值)
3.初始化
<clinit>(){
system. out. println("A类静态代码块初始化") ;
value = "关注点赞收藏";
value = "一键三连";
}
*/
}
}
class A{
static {
System.out.println("A类静态代码块初始化");
value = "关注点赞收藏";
}
static String value = "一键三连";
public A() {
System.out.println("A类的无参构造初始化");
}
}
类初始化分析: 类的主动引用(一定会发生类的初始化)
java.lang.reflect
包的方法对类进行反射调用 。类的被动引用(不会发生类的初始化)
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。
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。
双亲委派机制:当某个类加载器需要加载某个.class
文件时,它首先把这个任务委托给他的上级类加载器,递归这个操作,如果上级的类加载器没有加载,自己才会去加载这个类。
比如说你自己定义了一个java.lang.String
类,但是向上委派后加载的是根加载器的系统原来定义好的包,你自己定义的重名String不会加载。
如下图:向上级委托检查是否加载,上级自顶向下优先去加载类。
package Reflection;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//获取系统类的加载器
ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(systemClassLoader);
//获取系统类加载器的父类加载器-->扩展类加载器
ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
System.out.println(parent);
//获取办展类加载器的父类加载器-->根加载器(c/c++)
ClassLoader parent1 = parent.getParent();
System.out.println (parent1);
//测试当前类是哪个加载器加载的
ClassLoader classLoader = Class.forName("Reflection.Test").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//测试JCDK内置的类是谁加载的
classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//获得系统类加载器可以加载的路径
System.out.println(System.getProperty("java.class.path")) ;
}
}
先自定义一个User
类
package Reflection;
public class User {
public String name;
private int age;
public User() {
}
public User(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
private void tips(){
System.out.println("记得一键三连");
}
}
示范(获取属性、方法、构造器):
package Reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class c1 = Class.forName ("Reflection.User");
System.out.println("=====获取类的名字=====");
System.out.println(c1.getName()); //获取包名+类名
System.out.println(c1.getSimpleName()); //获取类名
System.out.println("=====获取类的属性=====");
Field[] fields = c1.getFields(); //只能找到public属性
for (Field field : fields)
System.out.println(field);
fields = c1.getDeclaredFields(); //找到全部的属性
for (Field field : fields)
System.out.println(field);
System.out.println("=====获取指定属性的值=====");
Field name = c1.getDeclaredField("name") ;
System.out.println(name) ;
System.out.println("=====获取类的方法=====");
Method[] methods = c1.getMethods(); //本类及其父类的public方法
for (Method method : methods)
System. out . println("本来及父类:"+method);
methods = c1.getDeclaredMethods(); //本类的所有方法
for (Method method : methods)
System.out.println("只有本类:"+method) ;
System.out.println("=====获取指定方法=====");
Method getName = c1.getMethod("getName",null) ;
Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
System.out.println(getName) ;
System.out.println(setName);
System.out.println("=====获取构造器=====");
Constructor[] constructors = c1 .getConstructors() ;
for (Constructor constructor : constructors)
System.out.println(constructor) ;
System.out.println("=====获取指定构造器=====");
Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
System.out.println(declaredConstructor);
}
}
/*输出结果如下
=====获取类的名字=====
Reflection.User
User
=====获取类的属性=====
public java.lang.String Reflection.User.name
public java.lang.String Reflection.User.name
private int Reflection.User.age
=====获取指定属性的值=====
public java.lang.String Reflection.User.name
=====获取类的方法=====
本来及父类:public java.lang.String Reflection.User.getName()
本来及父类:public void Reflection.User.setName(java.lang.String)
本来及父类:public int Reflection.User.getAge()
本来及父类:public void Reflection.User.setAge(int)
本来及父类:public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
本来及父类:public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
本来及父类:public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
本来及父类:public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
本来及父类:public java.lang.String java.lang.Object.toString()
本来及父类:public native int java.lang.Object.hashCode()
本来及父类:public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
本来及父类:public final native void java.lang.Object.notify()
本来及父类:public final native void java.lang.Object.notifyAll()
只有本类:public java.lang.String Reflection.User.getName()
只有本类:public void Reflection.User.setName(java.lang.String)
只有本类:private void Reflection.User.tips()
只有本类:public int Reflection.User.getAge()
只有本类:public void Reflection.User.setAge(int)
=====获取指定方法=====
public java.lang.String Reflection.User.getName()
public void Reflection.User.setName(java.lang.String)
=====获取构造器=====
public Reflection.User()
public Reflection.User(java.lang.String,int)
=====获取指定构造器=====
public Reflection.User(java.lang.String,int)
*/
上面已经通过反射成功获取到了类的方法、属性和构造器,但是我们最重要的目的,还是创建对象并执行对象方法,有了构造器就可调用newInstance()
方法来创造一个对象。
划重点:
invoke
(Object obj, Object …args)
①Object对应原方法的返回值,若原方法无返回值,此时返回nul!
②若原方法若为静态方法,此时形参Object obj可为null
③若原方法形参列表为空,则Object[] args为null
④若原方法声明为private,则需要在调用此invoke()方法前,显式调用方法对象的setAccessible(true
方法,将可访问private的方法。setAccessible()
①Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法,作用是启动和禁用访问安全检查的开关。
②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。
③使得原本无法访问的私有成员也可以访问上示范代码:
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException {
//获得Class对象
Class c1 = Class.forName("Reflection.User");
//通过构造器创建对象
Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
User user = (User)constructor.newInstance("反射对象",18);
System.out.println(user) ;
//通过反射调用一个方法
Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
setName.invoke (user,"方法调用成功");//激活并调用方法,invoke(对象,"方法的值")
System.out.println(user.getName());//也可直接使用对象的punlic方法
//通过反射调用一个private方法
Method tips = c1.getDeclaredMethod("tips");
tips.setAccessible(true); //设置访问权限为true
tips.invoke(user);//激活并调用方法
//通过反射操作属性
Field name = c1.getDeclaredField("name");
name.set(user, "属性设置成功");
System.out.println(user.getName()) ;
//通过反射操作private属性
Field age = c1.getDeclaredField("age");
age.setAccessible(true);
age.set(user,18);
System.out.println(user.getAge());
}
}
/*输出结果如下
Reflection.User@49e4cb85
方法调用成功
记得一键三连
属性设置成功
18
*/
性能分析: 普通>关闭检测的反射>开启检测的反射
Java采用泛型擦除的机制来引入泛型,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了。
为了通过反射操作这些类型, Java新增了ParameterizedType
、GenericArrayType
、TypeVariable
和WildcardType
几种类型来代表不能被归一到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CollectionGenericArrayType
: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 Test {
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 = Test.class.getMethod("test1", Map.class, List.class);//反射获取方法test1
Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();//反射获取方法的参数泛型
for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
System.out.println("#" + genericParameterType);
if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) { //递归获取参数里的所有实际泛型
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments)
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
System.out.println("===============");
method = Test.class.getMethod("test2");//反射获取方法test2
Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
//获取到泛型后也是可以进行一些约束或修改
}
}
/*输出结果如下:
#java.util.Map<java.lang.String, Reflection.User>
class java.lang.String
class Reflection.User
#java.util.List<Reflection.User>
class Reflection.User
===============
class java.lang.String
class Reflection.User
*/
ORM(Object relationship Mapping)对象关系映射,即类和表结构对应,属性和字段对应,对象和记录对应,利用注解和反射完成类和表结构的映射,即Spring的底层原理。
详见代码,注释很清晰。
package Reflection;
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
Class c = Class.forName("Reflection.Student");
//通过反射获得注解
Annotation[] annotations = c.getAnnotations() ;
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation);
}
//获得注解的value的值
MyTable table = (MyTable)c.getAnnotation(MyTable.class) ;
String value = table.value() ;
System. out . println(value);
//获得类指定的注解
Field f = c.getDeclaredField("age");
MyField annotation = f.getAnnotation(MyField.class);
System.out.println(annotation.columnName()) ;
System.out.println(annotation.type());
System.out.println(annotation.length());
}
}
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyTable { //定义类名注解
String value();
}
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention (RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyField{//定义属性的注解
String columnName() ;
String type();
int length();
}
@MyTable("db_student")
class Student{ //定义一个学生类
@MyField(columnName = "db_id",type = "int",length = 5)
private int id;
@MyField(columnName = "db_name",type = "String",length = 10)
private String name;
@MyField(columnName = "db_age",type = "String",length = 3)
private int age;
public Student() {
}
public Student(int id, String name, int age) {
this.id = id;
this.name = name;
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;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
/*输出结果如下
@Reflection.MyTable(value="db_student")
db_student
db_age
String
3
*/