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前言

本文将为大家介绍Java注解与反射机制的相关知识，首先对于注解进行概述，然后带大家了解注解的组成部分，内置注解，元注解，自定义注解，以及其他常用注解；然后分享关于反射的相关知识，包含：静态语言&动态语言，反射概述，Class类及获取Class类实例，反射获取类对象的方法，反射对成员变量的操作，反射对方法的操作，反射对构造器的操作，反射对注解的操作，类加载器，获取运行类的完整结构，调用运行类的指定结构，反射获取泛型信息等详细内容~

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一、注解

1.注解概述

Java 注解（Annotation）又称 Java 标注，是 JDK5.0 引入的一种机制。Java 语言中的类、方法、变量、参数和包等都可以被标注。

Annotation的格式：

• “@注解名”，也可以带参数，例如：@SuppressWarnings(value=“unchcked”)

Annotation在哪里使用：

• 可以附加在package、class、method、field上，相当于给它们添加了额外的辅助信息，还可以通过反射机制编程实现对这些元数据的访问。

package com.wang.Annotation;
/**
 - 什么是注解？
 */
public class Test01 extends Object{
    // Override 重写的注解
    @Override
    public String toString(){
        return super.toString();
    }
}

2.注解的组成部分

我们使用javap查看生成的注解类：

PS D:\code\test\out\production\test\com\ydlclass\chat> javap -v .\MyAnnotation.class
Classfile /D:/code/test/out/production/test/com/ydlclass/chat/MyAnnotation.class
  Last modified 2021-9-12; size 482 bytes
  MD5 checksum 5b096a2faeef11535277c9cdbe5703d0
  Compiled from "MyAnnotation.java"
  //我们发现字节码中注解其实也是一个接口统一继承自java.lang.annotation.Annotation
public interface com.ydlclass.chat.MyAnnotation extends java.lang.annotation.Annotation
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_INTERFACE, ACC_ABSTRACT, ACC_ANNOTATION
Constant pool:
{
    // 生成了两个抽象方法
  public abstract java.lang.String name();
    descriptor: ()Ljava/lang/String;
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_ABSTRACT
    AnnotationDefault:
      default_value: s#7
  public abstract int value();
    descriptor: ()I
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_ABSTRACT
}
SourceFile: "MyAnnotation.java"
RuntimeVisibleAnnotations:
  0: #13(#8=[e#14.#15])
  1: #16(#8=e#17.#18)
PS D:\code\test\out\production\test\com\ydlclass\chat>

java Annotation 的组成中，有 3 个非常重要的主干类。它们分别是：

（1）Annotation.java

package java.lang.annotation;
public interface Annotation {

    boolean equals(Object obj);

    int hashCode();

    String toString();

    Class<? extends Annotation> annotationType();
}

（2）ElementType.java

ElementType 是 Enum 枚举类型，它用来指定 Annotation 的类型。大白话就是，说明了我的注解将来要放在哪里。

package java.lang.annotation;

public enum ElementType {
    // 类、接口（包括注释类型）或枚举声明
    TYPE,          
    //  字段声明（包括枚举常量
    FIELD,       
    //  方法声明
    METHOD,       
    //  参数声明
    PARAMETER,      
    //  构造方法声明
    CONSTRUCTOR,     
    //  局部变量声明
    LOCAL_VARIABLE,  
    //   注释类型声明
    ANNOTATION_TYPE,   
    //  包声明
    PACKAGE      
}

（3）RetentionPolicy.java

RetentionPolicy 是 Enum 枚举类型，它用来指定 Annotation 的策略。通俗点说，就是不同 RetentionPolicy 类型的 Annotation 的作用域不同。

1. 若 Annotation 的类型为 SOURCE，则意味着：Annotation 仅存在于编译器处理期间，编译器处理完之后，该 Annotation 就没用了。 例如，" @Override" 标志就是一个 Annotation。当它修饰一个方法的时候，就意味着该方法覆盖父类的方法；并且在编译期间会进行语法检查！编译器处理完后，"@Override" 就没有任何作用了。
2. 若 Annotation 的类型为 CLASS，则意味着：编译器将 Annotation 存储于类对应的 .class 文件中，它是 Annotation 的默认行为。
3. 若 Annotation 的类型为 RUNTIME，则意味着：编译器将 Annotation 存储于 class 文件中，并且可由JVM读入。

package java.lang.annotation;
public enum RetentionPolicy {
    //Annotation信息仅存在于编译器处理期间，编译器处理完之后就没有该Annotation信息了
    SOURCE,       
    //编译器将Annotation存储于类对应的.class文件中。但不会加载到JVM中。默认行为 
    CLASS,       
    // 编译器将Annotation存储于class文件中，并且可由JVM读入，因此运行时我们可以获取。
    RUNTIME       
}

2.内置注解

Java 定义了一套注解，共有10 个，6个在 java.lang 中，剩下 4 个在 java.lang.annotation 中。

内置注解包含：

（1）作用在代码的注解是

• @Override - 检查该方法是否是重写方法。如果发现其父类，或者是引用的接口中并没有该方法时，会报编译错误。
• @Deprecated - 标记过时方法。如果使用该方法，会报编译警告。
• @SuppressWarnings - 指示编译器去忽略注解中声明的警告。
• @SafeVarargs - Java 7 开始支持，忽略任何使用参数为泛型变量的方法或构造函数调用产生的警告。
• @FunctionalInterface - Java 8 开始支持，标识一个匿名函数或函数式接口。
• @Repeatable - Java 8 开始支持，标识某注解可以在同一个声明上使用多次。

（2）作用在其他注解的注解(或者说 元注解)是:

• @Retention - 标识这个注解怎么保存，是只在代码中，还是编入class文件中，或者是在运行时可以通过反射访问。
• @Documented - 标记这些注解是否包含在用户文档中。
• @Target - 标记这个注解可以修饰哪些 Java 成员。
• @Inherited - 如果一个类用上了@Inherited修饰的注解，那么其子类也会继承这个注解

示例代码如下：

package com.wang.Annotation.Demo01;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
 * 什么是注解？
 */
public class Test01 extends Object{
    // Override 重写的注解
    @Override
    public String toString(){
        return super.toString();
    }
    // @Deprecated 不推荐使用,但可以使用,或者存在更好的更新方式
    @Deprecated
    public static void test(){
        System.out.println("Deprecated");
    }
    // @SuppressWarnings 镇压警告
    @SuppressWarnings("all")
    public void test01(){
        List<String> list = new ArrayList<>();
    }
    public static void main(String[] args) {
        test();
    }
}

3.元注解

• @Target：描述注解的使用位置
• @Retention：描述注解的生命周期，表示在什么级别保存该注解的信息（3个取值：SOURCE<CLASS<RUNTIME）
• @Document：说明该注解可以被生成在Javadoc中
• @Inherited：说明子类可以继承父类中的该注解

package com.wang.Annotation.Demo01;
import java.lang.annotation.*;
/**
 * 测试元注解
 */
public class TestAnnotation {
    @MyAnnotion
    public void test(){
    }
}
// 定义一个注解
/*
Target 注解可以用在什么地方
ElementType.METHOD 方法上有效  ElementType.TYPE类上有效
 */
@Target(value = ElementType.METHOD)
/*
@Retention 在什么地方有效
RUNTIME > CLASS > SOURCES
 */
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
// @Documented 表示是否将我们的注解生成在Javadoc中
@Documented
// @Inherited 子类可以继承父类的注解
@Inherited
@interface MyAnnotion{
}

4.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。 对于自定义注解的分析：

• @ interface用来声明一个注解，格式：public@ 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， Class, String,enum）
• 可以通过 defau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vaue
• 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

package com.wang.Annotation.Demo01;
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 TestCustomAnnotation {
    // 注解可以显示赋值,如果没有默认值,就必须给注解赋值
    @MyAnnotation2(name = "王五")
    public void test() {
    }
    @MyAnnotion3("subei")
    public void test2(){
    }
}
@Target(value = ElementType.METHOD)
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2 {
    // 注解的参数: 参数类型 + 参数名()
    // String name();
    String name() default "";
    int age() default 0;
    int id() default -1; // -1代表不存在
    String[] schools() default {"暑假好长", "不想实习"};
}
@Target(value = ElementType.METHOD)
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotion3{
    String value();
}

5.其它常用注解

通过上面的示例，我们能理解：@interface 用来声明 Annotation，@Documented 用来表示该 Annotation 是否会出现在 javadoc 中， @Target 用来指定 Annotation 的类型，@Retention 用来指定 Annotation 的策略。

@Documented 标记这些注解是否包含在用户文档中。

@Inherited

@Inherited 的定义如下：加有该注解的注解会被子类继承，注意，仅针对类，成员属性、方法并不受此注释的影响。

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Inherited {
}

@Deprecated

@Deprecated 的定义如下：

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Deprecated {
}

说明：

@Deprecated 所标注内容，不再被建议使用。

加上这个注解在使用或者重写时会有警告：

@SuppressWarnings

@SuppressWarnings 的定义如下：

@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE})
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface SuppressWarnings {
    String[] value();
}

说明：

​ SuppressWarnings 的作用是，让编译器对"它所标注的内容"的某些警告保持静默，用于抑制编译器产生警告信息。。例如，"@SuppressWarnings(value={"deprecation", "unchecked"})" 表示对"它所标注的内容"中的 "SuppressWarnings 不再建议使用警告"和"未检查的转换时的警告"保持沉默。

不用记，谁记谁傻X。

关键字	用途
all	抑制所有警告
boxing	抑制装箱、拆箱操作时候的警告
fallthrough	抑制在switch中缺失breaks的警告
finally	抑制finally模块没有返回的警告
rawtypes	使用generics时忽略没有指定相应的类型
serial	忽略在serializable类中没有声明serialVersionUID变量
unchecked	抑制没有进行类型检查操作的警告
unused	抑制没被使用过的代码的警告

二、反射

我们都知道光是可以反射的，我们无法直接接触方法区中一个类的方法、属性、注解等，那就可以通过一面镜子观察它的全貌，这个镜子就是JDK给我们提供的Class类。

​ 首先我们看一下Class这个类，初步简单的分析一下。我们发现这个类并没有什么成员变量，仅仅存在许多的方法，还有不少是本地方法。通过这些方法的名字我们大致能猜出，这个类能帮我们获取方法、构造器、属性、注解等。

public final class Class<T>  {

    // 获得他实现的接口
    public Class<?>[] getInterfaces() {
        ReflectionData<T> rd = reflectionData();
        if (rd == null) {
            // no cloning required
            return getInterfaces0();
        } else {
            Class<?>[] interfaces = rd.interfaces;
            if (interfaces == null) {
                interfaces = getInterfaces0();
                rd.interfaces = interfaces;
            }
            // defensively copy before handing over to user code
            return interfaces.clone();
        }
    }

    private native Class<?>[] getInterfaces0();   

    // 获得方法
    @CallerSensitive
    public Method[] getMethods() throws SecurityException {
        checkMemberAccess(Member.PUBLIC, Reflection.getCallerClass(), true);
        return copyMethods(privateGetPublicMethods());
    }

    // 获得他的构造器
    @CallerSensitive
    public Constructor<?>[] getConstructors() throws SecurityException {
        checkMemberAccess(Member.PUBLIC, Reflection.getCallerClass(), true);
        return copyConstructors(privateGetDeclaredConstructors(true));
    }

    // 获得他的属性
    @CallerSensitive
    public Field getField(String name)
        throws NoSuchFieldException, SecurityException {
        checkMemberAccess(Member.PUBLIC, Reflection.getCallerClass(), true);
        Field field = getField0(name);
        if (field == null) {
            throw new NoSuchFieldException(name);
        }
        return field;
    }

}

我们已经学过了类的加载过程，这里我们要介绍的是，每一个类加载完成后会在方法区生成一个Class类型的对象，辅助我们访问这个的方法、构造器、字段等。这个对象是Class的子类，每个类【有且仅有】一个Class类，也叫类对象。

1.静态语言&动态语言

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。通俗点说就是在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。

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Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性我们可以利用反射机制获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.反射概述

反射机制概念

• Reflection（反射）是Java被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于 Reflection API取得仼何类的内部信息，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，在堆內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Cass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。

反射机制优缺点

• 优点：可以实现动态创建对象和编译，体现很大的灵活性。
• 缺点：对性能有影响。比直接执行相同的操作慢。

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
......

反射机制提供的功能

• 在运行时处理注解
• 在运行时获取泛型
• 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 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法 生成动态代理

3.Class类及获取Class类实例

class类介绍

• 在 Object类中定义了以下的方法，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Cass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：
  • Class本身也是一个类；
  • 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Cass对象对应的是一个加载到JM中的一个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：

方法名	功能说明
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 getclassLoader ()	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类的实例

• 若已知具体的类，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 clazz=Person.class;
• 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();
• 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（”demo01 Student”);
• 内置基本数据类型可以直接用类名.Type。
• 还可以利用 Classloader。

代码示例如下：

package com.wang.Annotation.Demo01;
/**
 * 测试class类的创建方式有哪些
 * @author subeiLY
 * @create 2021-06-07 14:36
 */
public class TestCreateClass {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person = new Student();
        System.out.println("这个人是:" + person);
        // 方式一:通过对象查询
        Class c1 = person.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());
        // 方式二:forName获得
        Class c2 = Class.forName("github.Annotation.Demo01.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:基本类型的包装类都有一个Type
        Class c4 = Integer.TYPE;
        System.out.println(c4);
        // 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{
    public Teacher(){
        this.name = "老师";
    }
}

哪些类型可以有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：基本数据类型
• void

package com.wang.Annotation.Demo02;
import java.lang.annotation.ElementType;
/**
 * 所有类型的Class
 */
public class TestAllTypeClass {
    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; // 美剧
        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());
        System.out.println(b.getClass().hashCode());
    }
}

4.反射获取类对象的方法

（1）获取方式

1、使用类
Class clazz = Dog.class;

2、使用全类名
Class aClass = Class.forName("com.ydl.Dog");

3、使用对象
Dog dog = new Dog();
Class clazz = dog.getClass();

（2）对类对象操作

//获取类名字
String name = clazz.getName();
//获取类加载器
ClassLoader classLoader = clazz.getClassLoader();
//获取资源
URL resource = clazz.getResource("");
//得到父类
Class superclass = clazz.getSuperclass();
//判断一个类是不是接口，数组等等
boolean array = clazz.isArray();
boolean anInterface = clazz.isInterface();

//重点，使用class对象实例化一个对象
Object instance = clazz.newInstance();

5.反射对成员变量的操作

​ 在java中万物皆对象成员变量也是对象，他拥有操作一个对象的成员变量的能力。

（1）获取成员变量

​ getFields只能获取被public修饰的成员变量，当然反射很牛，我们依然可以使用getDeclaredFields方法获取所有的成员变量。

//获取字段，只能获取公共的字段（public）
Field name = clazz.getField("type");
Field[] fields = clazz.getFields();
//能获取所有的字段包括private
Field color = clazz.getDeclaredField("color");
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

System.out.println(color.getType());

（2）获取对象的属性

Dog dog = new Dog();
dog.setColor("red");
Class clazz = Dog.class;
Field color = clazz.getDeclaredField("color");
System.out.println(color.get(dog));

当然你要是明确类型你还能用以下方法：

Int i = age.getInt(dog);
xxx.getDouble(dog);
xxx.getFloat(dog);
xxx.getBoolean(dog);
xxx.getChar(dog);
//每一种基本类型都有对应方法

（3）设置对象的属性

Dog dog = new Dog();
dog.setColor("red");
Class clazz = Dog.class;
Field color = clazz.getDeclaredField("color");
color.set(dog,"blue");
System.out.println(dog.getColor());

当然如果你知道对应的类型，我们可以这样：

xxx.setBoolean(dog,true);
xxx.getDouble(dog，1.2);
xxx.getFloat(dog,1.2F);
xxx.getChar(dog,'A');
//每一种基本类型包装类都有对应方法

Field color = dogClass.getDeclaredField("color");
//暴力注入
color.setAccessible(true);
color.set(dog,"red");

6.反射对方法的操作

（1）获取方法

//根据名字和参数类型获取一个方法
Method method = clazz.getMethod("eat",String.class);
Method[] methods = clazz.getMethods();

Method eat = clazz.getDeclaredMethod("eat", String.class);
Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();

（2）对方法的操作

Dog dog = new Dog();
dog.setColor("red");
Class clazz = Dog.class;
//获取某个方法，名字，后边是参数类型
Method method = clazz.getMethod("eat",String.class);
//拿到参数的个数
int parameterCount = method.getParameterCount();
//拿到方法的名字
String name = method.getName();
//拿到参数的类型数组
Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
//拿到返回值类型
Class<?> returnType = method.getReturnType();
//重点。反射调用方法，传一个实例，和参数
method.invoke(dog,"热狗");

Class dogClass = Class.forName("com.xinzhi.Dog");
Object dog = dogClass.newInstance();

Method eat = dogClass.getMethod("eat");
eat.invoke(dog);

Method eat2 = dogClass.getMethod("eat",String.class);
eat2.invoke(dog,"meat");

Method eat3 = dogClass.getMethod("eat",String.class,int.class);
eat3.invoke(dog,"meat",12);

7.反射对构造器的操作

（1）获取并构建对象

Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
Constructor constructor = clazz.getConstructor();
Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
Constructor declaredConstructor = clazz.getDeclaredConstructor();

Object obj = constructor.newInstance();

8.反射对注解的操作

（1）从方法、字段、类上获取注解

//元注解 要加上runtime
//类上
Annotation annotation = clazz.getAnnotation(Bean.class);
Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();

//字段上
Annotation annotation = field.getAnnotation(Bean.class);
Annotation[] annotations = field.getAnnotations();

//方法上
Annotation annotation = method.getAnnotation(Bean.class);
Annotation[] annotations = method.getAnnotations();

9.类加载器

类加载器的作用

• 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。

类加载器分类 java的核心库是rt.jar包 JVM规范定义了以下的类加载器（类加载器的作用就是把类装载进内存的）：

• (Bootstrap Classloader)引导类加载器：用C++编写的，是JVM自带的类加载器，负责Java平台核心库，用来加载核心类库。该加载器无法直接获取。
• (Extension Classloader)扩展类加载器：负责jre/lib/ext目录下的jar包或-D java.ext.dirs指定目录下的jar包装入工作库。
• (System Classloader)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，是最常用的加载器。

查看类加载器

public class Test07 {
    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);// 打印：sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
        // 获取系统类加载器的父类加载器-->扩展类加载器
        ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
        System.out.println(parent);// 打印：sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@1b6d3586
        // 获取扩展类加载器的父类加载器-->根加载器（C/C++）   根加载器无法直接获取
        ClassLoader parent1 = parent.getParent();
        System.out.println(parent1);// 打印：null
        // 测试当前类是哪个加载器加载的
        ClassLoader classLoader = Class.forName("com.sywl.reflection.Test07").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);// 打印：sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
        // 测试jdk内部类是哪个加载器加载的。（由根加载器加载的，所以打印不出来，为null）
        ClassLoader classLoader1 = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader1);// 打印：null
        // 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"));
        // 打印：
        /*
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\charsets.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\deploy.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\ext\cldrdata.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\ext\dnsns.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\ext\jaccess.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\ext\jfxrt.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\ext\localedata.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\ext\nashorn.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\ext\sunec.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\ext\zipfs.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\javaws.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\jce.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\jfr.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\jfxswt.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\jsse.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\management-agent.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\plugin.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\resources.jar;
        C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\jre\lib\rt.jar;
        D:\Stu\dev\annotationAndReflect\target\classes;
        C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2020.1.1\lib\idea_rt.jar
        * */
        // 双亲委派机制（了解）
    }
}

10.获取运行类的完整结构

通过反射可以获取运行时类的完整结构，包含：

• Field、 Method、 Constructor.、 Superclass、 Interface、 Annotation
• 实现的全部接口
• 所继承的父类
• 全部的构造器
• 全部的方法
• 全部的Feld
• 注解
• ……

package com.wang.Annotation.Demo03;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

public class TestClassInfo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class c1 = Class.forName("github.Annotation.Demo03.User");
        User user = new User();
        c1 = user.getClass();
        // 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
        System.out.println("=======================");
        // 获得类的属性
        Field[] fields = c1.getFields();// 只能找到public属性
        for (Field field : fields) {
            System.out.println("getFields:" + field);
        }
        fields = c1.getDeclaredFields();// 找到全部的属性
        for (Field field : fields) {
            System.out.println("getDeclaredFields:" + field);
        }
        // 获得指定属性的值
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        System.out.println(name);
        System.out.println("=======================");
        // 获得类的方法
        Method[] methods = c1.getMethods(); // 获得本类及父类的全部public方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("getMethods:" + method);
        }
        methods = c1.getDeclaredMethods(); // 获得本类的所有方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("getDeclaredMethods:" + method);
        }
        System.out.println("=======================");
        // 获得指定的方法
        // 重载
        Method getName = c1.getMethod("getName", null);
        Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);
        // 获得类的构造器
        System.out.println("=======================");
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("getConstructors:" + constructor);
        }
        constructors = c1.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("getDeclaredConstructors:" + constructor);
        }
        // 获得指定的构造器
        Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        System.out.println("指定构造器" + declaredConstructor);
    }
}

注意：

• 在实际的操作中，取得类的信息的操作代码，并不会经常开发。
• 一定要熟悉 java. lang .reflect包的作用，反射机制。
• 如何取得属性、方法、构造器的名称，修饰符等。

11.调用运行类的指定结构

有Class对象,能做什么 创建类的对象：调用 Class对象的 newInstance()方法，需满足：

• 类必须有一个无参数的构造器。
• 类的构造器的访问权限需要足够。

没有无参的构造器情况下，只要在操作的时候明确的调用类中的构造器，并将参数传递进去之后，也可以进行实例化操作，步骤如下：

• （1）通过class类的 getDeclaredConstructor（ Class…，parameterTypes）取得本类的指定形参类型的构造器；
• （2）向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数；
• （3）通过 Constructo实例化对象。

调用类中的方法 通过反射，调用类中的方法，通过 Method类完成。

• ①通过Cas类的 getMethod（ String name, Class… parameterTypes）方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型。
• ②之后使用 Object invoke（ Object obj，Object[] args）进行调用，并向方法中传递要设置的ob对象的参数信息。

代码示例如下：

package com.wang.Annotation.Demo03;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
/**
 * 动态的创建对象,通过反射
 */
public class TestDynamicCreateObject {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        // 获得Class对象
        Class c1 = Class.forName("github.Annotation.Demo03.User");
        // 构造一个对象
        User user = (User) c1.newInstance();    // 本质上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 user1 = (User) constructor.newInstance("光荣时代",001,17);
        System.out.println(user1);
        // 通过反射调用普通方法
        User user2 = (User) c1.newInstance();
        // 通过反射获取一个方法
        Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        // invoke:激活
        // (对象,"方法值")
        setName.invoke(user2, "some");
        System.out.println(user2.getName());
        // 通过反射操作属性
        User user3 = (User) c1.newInstance();
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        // 不能直接操作私有属性,我们需要关闭程序的安全检测,属性或方法的setAccessible(true)
        // 设置安全检测
        name.setAccessible(true);
        name.set(user3, "some2");
        System.out.println(user3.getName());
    }
}

调用指定的方法

• Object invoke（object obj, Object. args）；
• Object对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null；
• 若原方法若为静态方法，此时形参 Object obj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，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

• Method和 Field、 Constructor对象都有 setAccessible()方法。
• setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关。
• 参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检査。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； 使得原本无法访问的私有成员也可以访问；
• 参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查。

12.反射获取泛型信息

• 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jvac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。
• 为了通过反射操作这些类型，Java新增了 ParameterizedType, GenericArray Type, Type Variable和 WildcardType几种类型来代表不能被归一到clas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< String>。
• GenericArray Type：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。
• Type Variable：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。

package com.wang.Annotation.Demo03;
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 Test01 {
    public void test02(Map<String,User> map, List<User> list){
        System.out.println("test02");
    }
    public Map<String,User> test03(){
        System.out.println("Test03");
        return null;
    }
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        Method method = Test01.class.getMethod("test02", Map.class, List.class);
        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for (Type genericParameterType : genericParameterTypes){
            System.out.println("#" + genericParameterType);
            if(genericParameterType instanceof ParameterizedType){
                Type[] typeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
                for (Type typeArgument : typeArguments){
                    System.out.println(typeArgument);
                }
            }
        }
        method = Test01.class.getMethod("test03", null);
        Type returnType = method.getGenericReturnType();
        if(returnType instanceof ParameterizedType){
            Type[] typeArguments = ((ParameterizedType) returnType).getActualTypeArguments();
            for (Type typeArgument : typeArguments){
                System.out.println(typeArgument);
            }
        }
    }
}

后记

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👉算法刷题路线可参考： 算法刷题路线总结与相关资料分享，内含最详尽的算法刷题路线指南及相关资料分享~

希望本文的内容能够使你有所收获，如果你想继续深入的学习数据结构与算法相关的知识，或想深入的学习Java相关的知识与技术，可以参考：