本文章是个人的学习笔记
注解入门
什么是注解?
Annotation是从JDK5.0开始引入的新技术
Annotation的作用:
- 不是程序本身,可以对程序做出解释(跟注解区别不大)
- 可以被其他程序(比如编译器等读取)
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:SuppressWammings(values=””)
Annotation在哪里使用:
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数据的访问
内置注解
@Override:定义在java.lang.Override中,此注解可修饰方法,表示一个方法生命算重写超累中的另一个方法生命。
@Deprecated:定义在java.lang.Deprecated中,此注释可以修饰方法、属性、类,表示不推荐程序员使用,通常是因为它很危险或者存在更好的选择。
@SuppressWarnings:在Java.lang.SuppressWarnings,用于抑制编译时的警告信息。
参数:
- SuppressWarnings(“all”)
- SuppressWarnings(“unchecked”)
- SuppressWarnings(value={“unchecked”,”deprecation”})
- 等等…
元注解
元注解负责注解其他注解,java定义了4个标准meta-annotation类型,他们被用来提供对其他annotation类型作说明
这些类型和它们所支持的类在Java.lang.annotaion包可以找到。
- @Target:用于描述注解的使用范围
- @Retention:表示需要在什么级别保存该注释信息,用于描述注解生命周期(SOURCE<CLASS<RUNTIME)
- @Document:说明该注解被包含在Javadoc中
- @Inherited:说明子类可以继承父类的注解
package annotation;
import java.lang.annotation.*;
//测试元注解
public class Test02 extends Object{
@MyAnnotation
public void test(){
}
}
//定义一个注解 METHOD 作用于方法上
//表示我们的注解可以用到那个地方
@Target(value = {ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
// 表示我们的注解在什么地方有效
// runtime>class>sources
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
//表示是否将我们的注解生成在Javadoc中
@Documented
//子类可以继承父类的注解
@Inherited
@interface MyAnnotation{
}
自定义注解
使用@interface自定义注解,自动继承了Java.lang.annotation.Annotation 接口
分析:
- @Interface用来生命注解,格式public @interface 注解名{内容}
- 其中的每一个方法实际时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,字符串默认可为空,0作为默认值
package annotation;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
//
public class Test03 {
//注解可以显式赋值,如果没用默认值,必须赋值
@MyAnnotation2(age =19,name="momoc")
public void test(){
}
@MyAnnotation3("qinjiang")
public void test3(){
}
}
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@interface MyAnnotation2{
//注解的参数:参数类型 + 参数名()
String name() default "";
int age() default 0;
int id() default -1;//默认-1不存在,indexof找不到返回-1
String[] schools() default {"西部开源","贺州学院"};
}
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@interface MyAnnotation3{
String value();
}
反射机制
概述
静态语言和动态语言
Java Reflection
演示:
package Reflection;
//什么叫反射
public class Test02 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
// 反射创建对象
Class c1 = Class.forName("Reflection.User");
System.out.println(c1);
//一个类在内存中只有一个Class对象
// 一个类被加载后都被封装到Class对象中
Class c2 = Class.forName("Reflection.User");
Class c3 = Class.forName("Reflection.User");
Class c4 = Class.forName("Reflection.User");
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(){}
public User(String name, int id, int age) {
this.name = name;
this.id = id;
this.age = age;
}
private void test(){
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getId() {
return id;
}
public int getAge() {
return age;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
", id=" + id +
", age=" + age +
'}';
}
}
反射提供的功能:
- 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。。。。。。
优点:可以实时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满足我们的要求。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。下方有一个性能分析案例。
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
- ……
理解Class类并获取Class实例
Class类
在Object类中定义了一下的方法,此方法将被所有子类继承。
Public final Class getClass();
以上的方法返回值的类型是一个Class类,此类时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。
Demo
Class类:
Class类常用的方法:
获取Class类的实例
演示
package Reflection;
//Class类的创建方式
public class Test03 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Person person = new Student();
System.out.println("这个人是" + person.name);
// 方式一:通过实例对象获得
Class c1 =person.getClass();
System.out.println(c1.hashCode());
// 方式二:forname
Class c2 = Class.forName("Reflection.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);
System.out.println(c4.hashCode());
//获得父类类型
Class c5 = c1.getSuperclass();
System.out.println(c5);
}
}
class Person{
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{
private Teacher(){
this.name = "学生";
}
}
那些类可以有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
- Primitive type:基本类型
- Void
演示04
package Reflection;
import java.lang.annotation.ElementType;
//所有类型的Class
public class Test04 {
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());
System.out.println(b.getClass().hashCode());
}
}
只要元素类型维度一样就是同一个Class
类的加载与ClassLoader
Java内存分析:
类的加载过程:当程序主动使用某个类,如果类还没被加载到内存中,则系统会通过如下三个步骤来对该类进行初始化。
类加载与ClassLoader的理解
案例05
package Reflection;
public class Test05 {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
/**
* 1.加载到内存,会产生一个类对应的Class对象
* 2.连接,链接解释后m=0
* 3.初始化<clinit>(){
* System.out.println("A 类静态代码块初始化");
* m=300;
* }
*/
}
}
class A{
static {
System.out.println("A 类静态代码块初始化");
m=300;
}
/**
* m = 100
* m = 300
*/
static int m = 100;
public A(){
System.out.println("A类无参构造初始化");
}
}
什么时候会发生类的初始化?
演示06
package Reflection;
//测试类什么时候初始化
public class Test06 {
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("Reflection.Son");
//不会产生类的引用的方法
// System.out.println(Son.b);
//1.开辟一块空间
// Son[] array = new Son[5];
//2.访问子类的静态变量
System.out.println(Son.M);
}
}
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;
}
类的加载器作用:
- 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,然后再堆中生成一个代表这个类的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。
演示07
package Reflection;
import java.util.Properties;
public class Test07 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//获取系统类加载器
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);
//获取扩展类加载器的父类加载器-》》根加载器
ClassLoader parent1 = parent.getParent();
System.out.println(parent1);
System.out.println("======================");
//测试当前类是那个加载器加载的
ClassLoader classLoader = Class.forName("Reflection.Test07").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//测试JDK内置的类是谁加载的
classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
System.out.println("==================");
//如何获得系统加载器可以加载的路径
String propertie = System.getProperty("java.class.path");
System.out.println(propertie);
//双亲委派机制 多重检测安全性
//java.lang.String-->
/**
*
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\charsets.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\deploy.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\ext\cldrdata.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\ext\dnsns.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\ext\jaccess.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\ext\jfxrt.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\ext\localedata.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\ext\nashorn.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\ext\sunec.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\ext\zipfs.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\javaws.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\jce.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\jfr.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\jfxswt.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\jsse.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\management-agent.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\plugin.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\resources.jar;
* D:\DevTools\java\jdk1.8\jre\lib\rt.jar;
* D:\Idea Project\JavaCode2\target\classes;
* D:\DevTools\apache-maven-3.6.3\repository\junit\junit\4.13\junit-4.13.jar;
* D:\DevTools\apache-maven-3.6.3\repository\org\hamcrest\hamcrest-core\1.3\hamcrest-core-1.3.jar;
* D:\DevTools\apache-maven-3.6.3\repository\commons-io\commons-io\2.6\commons-io-2.6.jar;
* D:\DevTools\IntelliJ IDEA 2020.1.2\lib\idea_rt.jar
*
* Process finished with exit code 0
*/
}
}
创建运行时类的对象、获取运行时类的完整结构
通过反射获取运行时类的完整结构
- Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation
- 实现的全部接口
- 所继承的父类
- 全部构造器
- 全部的方法
- 全部的Field
- 注解
- ……
演示08 User类在02中
package Reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
//获得类的信息
public class Test08 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class c1 = Class.forName("Reflection.User");
User user = new User();
c1 = user.getClass();
//获得类的名字
System.out.println(c1.getName());
//获得类名
System.out.println(c1.getSimpleName());
//获得类的属性
System.out.println("=====================");
//只能找到public属性的
Field[] fields = c1.getFields();
//找到所有的属性 包含私有属性
fields = c1.getDeclaredFields();
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);
//获得类的方法
System.out.println("=====================");
//获得本类及其父类的全部public方法
Method[] methods = c1.getMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println("正常的:" + method);
}
//获得本类所有方法
methods = c1.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println("getDeclaredMethods:" + method);
}
//获得指定方法
//重载 需要参数
System.out.println("===============");
Method getName = c1.getMethod("getName");
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("==================");
//公有的
Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
constructors = c1.getDeclaredConstructors();
//获得全部方法
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("指定:" + declaredConstructor);
}
}
有了Class对象,能做什么?
演示09
package Reflection;
//动态的创建对象,通过反射
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Test09 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
//或的Class对象
Class c = Class.forName("Reflection.User");
//构造对象
// 1.本质调用了类的无参构造器
User user = (User) c.newInstance();
System.out.println(user);
//2.通过构造器创建对象
System.out.println("================");
Constructor declaredConstructor = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
User momoc = (User) declaredConstructor.newInstance("momoc", 001, 18);
System.out.println(momoc);
//3.通过反射调用普通方法
System.out.println("===================");
User user3 = (User) c.newInstance();
Method setName = c.getDeclaredMethod("setName", String.class);
//invoke :激活的意思
//(对象,方法的值)
setName.invoke(user3,"momoc1");
System.out.println(user3);
//4.通过反射创建对象
System.out.println("==============");
User user4 = (User)c.newInstance();
Field name = c.getDeclaredField("name");
//5.不能直接操作私有属性,关闭安全检测
name.setAccessible(true);
name.set(user4,"momoc2");
System.out.println(user4.getName());
}
}
调用特定的方法:
性能分析案例:
package Reflection;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
//分析性能问题
public class Test10 {
//普通方式调用
public static void test1(){
User user = new User();
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
user.getName();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("普通方式调用10亿次" + (endTime - startTime) + "ms");
}
//反射调用
public static void test2() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
User user = new User();
Class c1 = user.getClass();
Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName");
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
getName.invoke(user,null);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("反射调用方式执行10亿次" + (endTime - startTime) + "ms");
}
//反射方式调用,关闭检测
public static void test3() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
User user = new User();
Class c1 = user.getClass();
Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName");
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("关闭安全检测调用10亿次" + (endTime - startTime) + "ms");
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
Test10.test1();
Test10.test2();
Test10.test3();
}
}
通过反射操作泛型:
案例11通过反射获取泛型
package Reflection;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;
//通过反射获取泛型
public class Test11 {
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 test1 = Test11.class.getMethod("test1", Map.class, List.class);
//获取泛型的参数类型
Type[] genericParameterTypes = test1.getGenericParameterTypes();
for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
System.out.println("#" + genericParameterType);
//获取一个真实的泛型信息
if (genericParameterType instanceof ParameterizedType){
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println("*" + actualTypeArgument);
}
}
}
//获取方法二返回值泛型
System.out.println("============");
Method test2 = Test11.class.getMethod("test2");
Type genericParameterType = test2.getReturnType();
if (genericParameterType instanceof ParameterizedType){
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
}
调用运行时类的指定结构
联系:ORM
反射操作注解
案例12
package Reflection;
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;
//联系反射操作注解
public class Test12 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
//通过反射获得注解
Class<?> c1 = Class.forName("Reflection.Student2");
Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation);
}
//获得注解value值
TableKuang annotation = c1.getAnnotation(TableKuang.class);
String value = annotation.value();
System.out.println(value);
//获得类指定的注解
System.out.println("==============");
Field declaredField = c1.getDeclaredField("id");
Fieldkuang annotation1 = declaredField.getAnnotation(Fieldkuang.class);
System.out.println(annotation1.columnName());
System.out.println(annotation1.type());
System.out.println(annotation1.length());
}
}
@TableKuang("db_student")
class Student2{
@Fieldkuang(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
private int id;
@Fieldkuang(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
private int age;
@Fieldkuang(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 void setId(int id) {
this.id = id;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public int getAge() {
return age;
}
public String getName() {
return name;
}
@Override
public String toString() {
return "Student2{" +
"id=" + id +
", age=" + age +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
//类名注解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME )
@Target(ElementType.TYPE)
@interface TableKuang{
String value();
}
//属性的注解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME )
@Target(ElementType.FIELD)
@interface Fieldkuang{
String columnName();
String type();
int length();
}