什么是注解？
Annotation是从JDL5.0开始引入的新技术
- 不是程序本身，可以对程序作出解释（这一点和注释comment没什么区别）
- 可以被其他程序读取.（比如编译器）
- 注解是以“@注解名”在代码中存在，还可以添加参数值，例如@SuppressWarning(value=”unchecked” )
- 可以附加在package、class、method、field等上面，添加额外的辅助信息
- 可以通过反射机制编程实现对这些元数据的访问
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内置注解
- @Override 重写: 定义在java.lang.Override中，该注解用于修辞方法，表示一个方法声明重写超类中的另一个方法声明
- @Deprecated 废弃: 定义在java.lang.Deprecated中，此注解可以用于修饰类、方法、属性、表示不支持程序员使用这种元素，通常是因为它很危险或者存在更好的选择
- @SupressWarning: 定义在java.lang.SuppreWarning中，用来抑制编译时所产生的警告信息。该注解需要添加参数
- SupressWarning(“all”)
- SupressWarning(“unchekced”)
- SupressWarning({“unchecked”, “deprecation”})
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元注解
作用是：负责注解其他注解
- @Target() 用于描述注解的使用范围，例如：类、方法
- @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，一般在Runtime中
- @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
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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 注解名{定义内容}
//自定义注解
//String value();一般只有一个参数时，用value传参，不需要value = 直接用""
public class Demo01 {
//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 default ""
@MyAnnotation(name = "JAVA",schools = "清华大学")//定义了参数不写参数就会报错
public void test(){
}
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})//可以作用与类和方法种
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation{
//注解得参数：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
String[] schools() default {"西部开源","清华大学"};
}
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反射概述
- ==Reflection(反射)==是Java被视为动态语言得关键，反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类得内部信息，并能直接 *** 作任意对象得内部属性及方法，甚至可以去 *** 作私有属性！
Class c1=Class.forName("Java.lang.String")
- 当类加载完后，在堆内存的方法区中就会产生了一个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
正常方式：需要引入“包类”名称>>>通过new方法来实例化>>>取得实例化对象
反射方式：实例化对象>>>getClass()>>>得到完整的“包类”名称
举个栗子：
//什么叫反射?
public class Test01 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//通过反射获取类的class对象
Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.User");
System.out.println(c1);
//正常方式
User user = new User();
user.setAge(20);
user.setId(001);
user.setName("zhangsan");
System.out.println(user.toString());
Class c2 = Class.forName("com.kuang.reflection.User");
Class c3 = Class.forName("com.kuang.reflection.User");
Class c4 = Class.forName("com.kuang.reflection.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());
System.out.println(c4.hashCode());
}
}
//实体类:pojo,entity
class User{
private String name;
private int id;
private int age;
public User() {//无参构造
}
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 +
'}';
}
}
.
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
- 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
- 在运行时获取泛型信息
- 在运行时处理注解
- 生成动态代理
.
Class类
Class对于反射而言是极为重要的，对象在反射后得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口、继承了哪些类。对于每个类而言，JRE都为其保留了一个不变的Class类型的对象，一个Class对象包含了特定某个结构（class、interface、enum、annotation、p’rimitive type、void、[] ）的有关信息
- Class本身就是一个类
- Class对象只能由系统建立对象
- 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中的一个.class文件
- 通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
- 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
.
Class类的常用方法：
得到Class类的几种方法：
- Class c1 = A.class；
- Class c2 = a.getClass();
- Classs c3 = Class.forName(“xxx.xx.A”);
- 基础类型的 Class c4 = Integer.TYPE;
- 通过ClassLoader获得
//测试Class类的创建方式有哪些
public class Test02 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Person person = new Student();
System.out.println("这个人是："+person.name);
//方式1：通过对象获得【已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象】
Class c1 = person.getClass();
System.out.println(c1.hashCode());
//方式2：forname获得【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，有可能会抛出异常ClassNotFoundException】
Class c2 = Class.forName("com.kuang.reflection.Student");
System.out.println(c2.hashCode());
//方式3：通过类名.class获得【已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高】
Class c3 = Student.class;
System.out.println(c3.hashCode());
//方式4：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() {//无参构造
}
public Person(String name) {//有参构造
this.name = name;
}
//方便测试
@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 = "学生";
}
}
.
那些类型可以有Class对象？
//所有类型的class
public class Test03 {
public static void main(String[] args) {
Class c1 = Object.class;//类
Class c2 = Comparable.class;//接口
Class c3 = String[].class;//一维数组
Class c4 = int[][].class;//二维数组
Class c5 = Override.class;//注解
Class c6 = ElementType.class;//枚举
Class c7 = Integer.class;//基本数据类型
Class c8 = void.class;//void
Class c9 = Class.class;//Class
System.out.println(c1);
System.out.println(c2);
System.out.println(c3);
System.out.println(c4);
System.out.println(c5);
System.out.println(c6);
System.out.println(c7);
System.out.println(c8);
System.out.println(c9);
//只要元素类型与维度一样，就是同一个Class
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
System.out.println(a.getClass().hashCode());//22307196
System.out.println(b.getClass().hashCode());//22307196
}
}
.
Java内存分析Java内存
-
堆：
- 存放new的对象和数组
- 可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用
.
-
栈：
-
存放基本变量类型（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：
- 可以被所有的线程共享
- 包含了所有的class和static变量
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，则系统会通过一下三个步骤来对该类进行初始化。
- 类的加载（Load）：将类的class文件读入内存中，并为之创建一个java.lang.Class对象，这个过程由类加载器完成
- 类的链接（link）：将类的二进制数据合并到JRE中
- 类的初始化（Initizlize）：JVM负责对类进行初始化
举个栗子
public class Test04 {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
System.out.println(A.m);
}
}
class A{
static {
System.out.println("A类静态代码块初始化");
m = 300;
}
static int m = 100;
public A(){
System.out.println("A类的无参构造初始化");
}
}
输出结果：
A类静态代码块初始化
A类的无参构造初始化
100
.
类初始化;
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，则会先初始化父类
.
- 类的被动引用（不会发生类的初始化 ）
- 当访问一个静态代码块时，只有真正生命这个代码块的类才会被初始化，例如：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）
.
.
- 类加载的作用：将class文件加载到内存中，将这些静态数据转换成方法区运行时数据结构，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类加载器可以按照要求查找类，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，JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象
加载器分为三种：
- 系统加载器 ： 你写的用户自定义类的加载器，也是我们用的最多的加载器。父加载器是扩展加载器，可以获得引用
//获取系统类的加载器
ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(systemClassLoader);//
- 扩展加载器： 存放在 jre/lib/ext目录下jar包里面类的加载器。父加载器就是根加载器，可以获得引用
//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);//
- 根加载器 ： 用C++编写的，是JVM自带的类加载器，负责JAVA平台核心库，用来装载核心类库，该加载器无法直接获取，为null
//获取扩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);//null
//类加载器
public class Test06 {
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);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@b4aac2
//获取系统类加载器的父类加载器-->扩展类加载器
ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
System.out.println(parent);//sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@154617c
//获取扩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);//null
//测试当前类是那个加载器加载的
ClassLoader classLoader = Class.forName("com.kuang.reflection.Test06").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@b4aac2 系统类加载器
//测试JDK内置的类是谁加载的
classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);//null 根加载器加载的
//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
}
}
.
获取类运行时的结构
public class Test07 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.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 .getFields()
Field[] fields2 = c1.getDeclaredFields();
for (Field field : fields2) {
System.out.println(field);
}
//获得指定属性的值
Field name = c1.getDeclaredField("name");
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);
}
Method[] methods2 = c1.getDeclaredMethods();//获得本类的所有方法
for (Method method : methods2) {
System.out.println("getDeclaredMethods:"+method);
}
//获得指定方法
//重载
Method getName = c1.getMethod("getName",null);
Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
System.out.println(getName);
System.out.println(setName);
//获得指定的构造器
System.out.println("==========================");
Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
constructors = c1.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println("getDeclaredMethods:"+constructor);
}
//获得指定的构造器
Constructor constructor3 = c1.getConstructor(String.class, int.class, int.class);
System.out.println("指定:"+constructor3);
}
}
.
通过反射创建对象
有了Class对象能够做什么？
创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法
- 类必须有一个无参数的构造器
- 类的构造器的刚问权限需要足够
//动态的创建对象，通过反射
public class Test08 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
//获得Class对象
Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.User");
//构造一个对象
User user = (User)c1.newInstance();//本质是调用了类的无参构造器
System.out.println(user);
//通过构造器创建对象
Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
User user2 = (User)constructor.newInstance("秦疆",001,20);
System.out.println(user2);
//通过反射调用普通方法
User user3 = (User)c1.newInstance();
//通过反射获得一个方法
//invoke：激活
//（对象，"方法的值"）
Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
setName.invoke(user3,"狂神");
System.out.println(user3.getName());//狂神
//通过反射 *** 作属性
System.out.println("==============================");
User user4 = (User)c1.newInstance();
Field name = c1.getDeclaredField("name");
//不能注解 *** 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);
name.setAccessible(true);//可通过的意思。private修饰的变量有安全保护机制
name.set(user4,"狂神2");
System.out.println(user4.getName());
}
}
调用指定的方法
通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成
- 通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法获得一个Method对象，并且设置此方法 *** 作时所需要的参数类型。
- 使用Object invoke（Object obj,Object[]）进行调用，并向方法中传递要设置的ovj对象的参数信息
- 若Object对象方法的返回值或原方法没有返回值，运行结果返回null
- 若原方法为静态方法，此时形参Object可为null
- 若原方法形参列表为空，则Object[] args为null
- 若原方法声明为private私有，则需要调用在invoke()前,调用方法对象的setAccessible(true)，这样就可以进行暴力反射了了
.
==关于setAccessible():==它的作用时启动和禁用安全检查的开关，当布尔值为true时，java程序取消访问检查，false时，启动访问检查。
- Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法
- 提高了反射的效率，如果代码中必须使用反射，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
.
性能对比分析
//分析性能问题
public class Test09 {
public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {
test01();
test02();
test03();
}
//普通方法调用
public static void test01(){
User user = new User();
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
user.getName();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("普通方法执行10亿次："+(endTime-startTime)+"ms");
}
//反射方式调用
public static void test02() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {
User user = new User();
Class c1 = user.getClass();
Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null);
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
getName.invoke(user,null);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("反射方式执行10亿次："+(endTime-startTime)+"ms");
}
//反射方式调用 关闭检测
public static void test03() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {
User user = new User();
Class c1 = user.getClass();
Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null);
getName.setAccessible(true);
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
getName.invoke(user,null);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("关闭检测执行10亿次："+(endTime-startTime)+"ms");
}
}
.
反射 *** 作泛型
- 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
- 为了通过反射 *** 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 Test10 {
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
Method method = Test10.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);
Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
System.out.println("#"+genericParameterType);
if (genericParameterType instanceof ParameterizedType){
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType)genericParameterType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
}
public void test01(Map map, List list){
System.out.println("test01");
}
public Map test02(){
System.out.println("test02");
return null;
}
}
输出结果：
#java.util.Map
class java.lang.String
class com.kuang.reflection.User
#java.util.List
class com.kuang.reflection.User
.
反射 *** 作注解
//练习反射 *** 作注解
public class Test11 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.Student2");
//通过反射获取注解
Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation);
}
//获取注解的value的值
TableRuan tableRuan = (TableRuan)c1.getAnnotation(TableRuan.class);
String value = tableRuan.value();
System.out.println(value);
//获得类指定的注解
Field f = c1.getDeclaredField("name");
FieldRuan fieldRuan = f.getAnnotation(FieldRuan.class);
System.out.println(fieldRuan.columnName());
System.out.println(fieldRuan.type());
System.out.println(fieldRuan.length());
}
}
@TableRuan("db_student")
class Student2{
@FieldRuan(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
private int id;
@FieldRuan(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
private int age;
@FieldRuan(columnName = "db_name",type = "varchar",length = 10)
private String name;
public Student2() {
}
public Student2(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 "Student2{" +
"id=" + id +
", age=" + age +
", name='" + name + ''' +
'}';
}
}
//类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface TableRuan{
String value();
}
//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface FieldRuan{
String columnName();
String type();
int length();
}
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