Java注解和反射

学呗q还能怎么办
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注解（Annotation）

可以被其他程序（比如：编译器等）读取

由@加注释名组成，可以添加一些参数值

内置注解

@Override只适用于修饰方法，表示一个方法声明打算重写超类中的另一个方法声明

@Deprecated 用于修饰方法，属性，类，表示不鼓励使用这样的元素

@SuppressWarnings,用来抑制编译时的警告信息，需要添加一个参数

元注解

负责解释其他注解的注解

@Target 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

@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

package com.annotation;

import java.lang.annotation.*;

// 测试元注解
@MyAnnotation
public interface Test02 {

    
    public void test(){
        
    }
}

// 定义一个注解
// Target 表示注解可以用在那些地方。
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})

//@Retention 表示注解在什么地方还有效
// runntime>class>souces
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)

// @Documented 表示是否将我们的注解生成在JAVAdoc中
@Documented

//@Inherited 表示子类可以继承父类的注解
@Inherited 
@interface MyAnnotation{
    
}

自定义注解

package com.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;


// 自定义注解
public class Test03 {
    // 注解可以显示赋值 , 没有默认值必须赋值
    @MyAnnotation2(name = "",schools = {"b站大学"})
    public void test(){}
}

@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{
    // 注解的参数 default是默认参数
    String name() default "沙比";
    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();
}


@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3{
    String value();

}

动态语言：在运行时可以改变其结构的语言

反射（Reflection）

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，并且能直接操作任意对象的内部属性及方法。

可以实现动态创建对象和编译,体现出很大的灵活性,缺点是影响性能

package com.reflection;

// 什么叫反射
public class Test02 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("com.reflection.User");
       System.out.println(c1);
       Class c2 = Class.forName("com.reflection.User");
       Class c3 = Class.forName("com.reflection.User");
       Class c4 = Class.forName("com.reflection.User");

       // 一个类在内存中只有一个class对象
       // 一个类被加载后,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() {
   }
   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 +
               '}';
   }
}

Class类

  1. Class本身也是一个类,只能由系统创建
  2. 一个加载的类在JVM中只会由一个Class实例
  3. 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个class文件
  4. 每个类的实例都会记得自己是由那个Class实例所生成
  5. 通过Class类可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构

获取Class类的实例

package com.reflection;

// 测试class类的创建方式有哪些
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 : 通过对象获得
        Class c1 = person.getClass();
        
        // 方式二 : forname获得
        Class c2 = Class.forName("com.reflection.Student");
        
        // 方式三 : 通过类名.class获得
        Class<Student> c3 = Student.class;
        
        // 方式四 : 基本内置类型对1包装类都有一个Type属性,与其他不同
        Class c4 = Integer.TYPE;
        
        // 获得父类类型,结果就是获取父类
        Class c5 = c1.getSuperclass();
    }
    
}

class Person{
    public 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{
    public Teacher(){
        this.name = "老师";
    }
}

类加载内存分析

package com.reflection;

import com.jpd.exercise2.A;

public class Test05 {
    public static void main(String[] args) {
        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
        3. 初始化 
                <clinit>(){
                    System.out.println("A类静态代码块初始化");
                    m = 300;
                    m = 100;
                }
                m = 100
         */
        
    }
}

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");
    }
}

类的初始化 主动引用 一定会发生类的初始化

  1. 虚拟机启动,先初始化mian方法所在的类
  2. new一个类的对象
  3. 调用类的静态成员(除了final常量)和静态方法
  4. 通过反射
  5. 初始化一个类,如果其父类没有被初始化,则会先初始化它的父类
package com.reflection;

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();

        // 反射也会产生主动引用
        // Class.forName("com.reflection.Son");

        // 不会产生类的引用的方法
        // 子类调用父类的静态内容,不会加载子类
        // System.out.println(Son.b);

        // 数组定义类引用,不会触发此类的初始化
        Son[] array = new Son[5];
    }
}
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;

}

类加载器

package com.reflection;

public class Test07 {

    public static void main(String[] args) {

        // 获取系统类的加载器
        ClassLoader systemC = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(systemC);

        // 获取系统类加载器的父类加载器--> 扩展类加载器
        ClassLoader parent = systemC.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);
    }
}

创建运行时类的对象

package com.reflection;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

public class Test08 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class c1 = Class.forName("com.reflection.User");

        // 获得类的名字
        System.out.println(c1.getName()); // 获得包名加类名
        System.out.println(c1.getSimpleName()); // 获得类名

        // 获得类的属性
        Field[] fields = c1.getFields(); // 只能找到public属性

        fields = c1.getDeclaredFields(); // 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("name");
        System.out.println(name);

        // 获得类的方法
        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"+method);
        }
        methods = c1.getDeclaredMethods(); // 获得本类的所有方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("getDeclaredMethods:"+method);
        }

    }
}

动态创建对象执行方法

package com.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

// 通过反射动态的创建对象
public class Test09 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        // 获得Class对象
        Class<?> aClass = Class.forName("com.reflection.User");

        // 构造一个对象
        //User user = (User)aClass.newInstance(); // 本质是调用了类的无参构造
        //System.out.println(user);

        // 通过构造器创建对象
        //Constructor constructor = aClass.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        //User user2 = (User)constructor.newInstance("秦老师", 1, 18);
        //System.out.println(user2);

        // 通过反射调用普通方法
        User user3 = (User)aClass.newInstance();
        // 通过反射获取一个方法
        Method setName = aClass.getDeclaredMethod("setName", String.class);

        // invoke : 激活  , 第一个参数是对象,然后是方法值
        setName.invoke(user3, "狂老师");
        System.out.println(user3.getName());

        // 通过反射操作属性
        User user4 = (User)aClass.newInstance();
        Field name = aClass.getDeclaredField("name");


        // 不能操作私有属性,我们需要关闭权限监测, 属性或方法的setAccessible(true)
        name.setAccessible(true);
        name.set(user4, "老师2");
        System.out.println(user4.getName());
    }
}

性能监测小测试

package com.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 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1000000次"+(endTime-startTime)+"ms");


    }

    // 反射方式调用
    public static void test02() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();

        Method getName = c1.getMethod("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1000000次"+(endTime-startTime)+"ms");


    }


    // 反射方式调用 关闭监测

    public static void test03() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        User user = new User();
        Class c1 = user.getClass();

        Method getName = c1.getMethod("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("关闭检测后1000000次"+(endTime-startTime)+"ms");


    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
        test01();
        test02();
        test03();
    }
}

获取泛型信息 泛型: 免去强制类型转换问题,确保数据的安全性,编译完成所有和泛型有关类型全部擦除

package com.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 test01(Map<String,User> map, List<User> list){
        System.out.println("test01");
    }
    public Map<String,User> test02(){
        System.out.println("test02");
        return null;
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        Method method = Test11.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);

        // generic 泛型  ParameterTypes 参数化类型
        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);
                }
            }
        }

        method = Test11.class.getMethod("test02", null );
        Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
        if (genericReturnType instanceof ParameterizedType){
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println(actualTypeArgument);
            }
        }
    }

}

反射操作注解

package com.reflection;

import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;

// 反射操作注解
public class Test12 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        // 获得对象
        Class<?> c1 = Class.forName("com.reflection.Student2");
        // 获得注解
        Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }
        // 获得注解value的值
        Tablekuang tablekuang = (Tablekuang) c1.getAnnotation(Tablekuang.class);
        String value = tablekuang.value();
        System.out.println(value);

        // 获得类指定的注解
        Field f = c1.getDeclaredField("name");
        Fieldkuang annotation = f.getAnnotation(Fieldkuang.class);
        System.out.println(annotation.columnName());
        System.out.println(annotation.type());
        System.out.println(annotation.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 = 3)
    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 Tablekuang{
    String value();
}

// 属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Fieldkuang{
    String columnName();
    String type();
    int length();
}
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