注解

注解入门

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内置注解

截屏2023-03-22 22.40.34.png @Override：重写父类方法；

@Deprecated：已过时的，不推荐程序员使用，但是可以使用，或者存在更好的方法；

@SuppressWarning：镇压警告（使用需要带参数）。

自定义注解、元注解

元注解

截屏2023-03-22 22.47.50.png 例子

package annotation;

import java.lang.annotation.*;

//测试元注解
@MyAnnotation
public class Test01 {
    //@MyAnnotation
    public void test() {
    }
}

//定义一个注解
//Target表示我们的注解可以用在那个地方，这里可以用来方法和类上
@Target(value = {ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
//Retention 表示我们的注解在什么地方还有效，这里是运行时有效
//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 表示子类可以继承父类的注解
@Inherited
@interface MyAnnotation {
}

自定义注解

截屏2023-03-23 10.19.39.png

package annotation;

import java.lang.annotation.*;

//自定义注解
public class Test02 {
    //注解可以显式赋值，如果没有默认值，我们就必须给注解赋值
    @MyAnnotation2(name = "小明", age = 18)
    public void test() {
    }

    //当自定义注解只有一个参数，最好命名为value，赋值时可省略value，直接赋值
    @MyAnnotation3("可省略value这个名字")
    public void test2() {
    }
}

@Target(value = {ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@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; //如果默认值为-1，代表不存在
    String[] schools() default {"西部开源", "清华大学"};
}

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

反射机制

反射机制让Java具有了动态性。

静态 VS 动态语言

动态语言

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静态语言

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Java反射机制（Java Reflection）

截屏2023-03-23 10.40.09.png

Java反射机制研究及应用

Java反射的优点和缺点

优点：

可以实现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它满足我们的要求。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

反射相关的主要API

理解Class类并获取Class实例

例子

package 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("reflection.User");
        System.out.println(c1);

        Class c2 = Class.forName("reflection.User");
        Class c3 = Class.forName("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());
    }
}

//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;
    }
}

结果：

Class类

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Class类的常用方法

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获取Class类的实例

截屏2023-03-23 12.32.55.png

package 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();
        System.out.println(c1.hashCode());

        //方式二：forname获得
        Class c2 = Class.forName("reflection.Student");
        System.out.println(c2.hashCode());

        //方式三：通过类名.class获得
        Class<Student> 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（有限制）
        Class<Integer> 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);
        System.out.println(c5.hashCode());
    }
}

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";
    }
}

结果：

哪些类型可以有Class对象？

截屏2023-03-23 12.47.45.png

package reflection;

import javax.xml.bind.Element;

//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 = Element.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);
    }
}

结果：

注意

只要元素类型与维度一样，就是同一个class。

Java内存分析

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类的加载与ClassLoader

类的加载过程

截屏2023-03-23 12.59.12.png

类的加载与ClassLoader的理解

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例子

package reflection;

import com.sun.xml.internal.ws.api.model.wsdl.WSDLOutput;

//类的加载
public class Test05 {
    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");
    }
}

结果：m先被赋值为300，再被赋值为100。

内存分析

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加载到内存，会产生一个类对应Class对象；
链接，链接结束后m = 0；
初始化：

<clinit>() {
        System.out.println("A类静态代码块初始化");
        m = 300;
        m = 100;
}

什么时候会发生类初始化？

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类加载器的作用

截屏2023-03-23 13.25.35.png

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package reflection;

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);

        //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（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.Test06").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //测试JDK内置的类是哪个加载器加载的（根加载器）
        classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
    }
}

结果：

创建运行时类的对象

获取运行时类的完整结构

截屏2023-03-23 13.45.18.png

package reflection;

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

public class Test07 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class c1 = Class.forName("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
        Field[] fields = c1.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
        //获得指定属性的值
        System.out.println("========================");
        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);
        }
        methods = c1.getDeclaredMethods(); //获得本类的所有方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("getDeclaredMethods:" + method);
        }
    }
}

结果：

截屏2023-03-23 14.20.23.png

小结

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。

动态创建对象执行方法

有了Class对象，能做什么？

截屏2023-03-23 14.27.41.png

package reflection;

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

//动态创建对象，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("reflection.User");

        //构建一个对象
        User user = (User)c1.newInstance(); //本质上是调用了类的无参构造器
        System.out.println(user);

        //如果类中没有无参构造器，还可以通过构造器创建对象
        Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        User user2 = (User)constructor.newInstance("小明", 001, 18);
        System.out.println(user2);

        //通过反射调用普通方法
        User user3 = (User)c1.newInstance();
        //通过反射获取一个方法
        Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        //invoke：激活的意思
        //（对象，"方法的值"）
        setName.invoke(user3, "狂神");
        System.out.println(user3.getName());

        //通过反射操作属性
        User user4 = (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，属性或者方法的setAccessible(true)
        name.setAccessible(true);
        name.set(user4, "狂神");
        System.out.println(user4.getName());
    }
}

结果：

调用指定的方法

截屏2023-03-23 14.57.07.png

截屏2023-03-23 15.00.00.png setAccessible

截屏2023-03-23 15.01.26.png

性能对比分析

package reflection;

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

//分析性能问题
public class Test09 {

    //普通方式调用
    public static void test01() {
        User user = new User();

        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
            user.getName();
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("普通方式执行1亿次：" + (endTime - startTime));
    }

    //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.getDeclaredMethod("getName", null);

        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
            getName.invoke(user, null);
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("反射方式执行1亿次：" + (endTime - startTime));
    }

    //反射方式调用、关闭检测
    public static void test03() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        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 < 100000000; i++) {
            getName.invoke(user, null);
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("关闭检测后执行1亿次：" + (endTime - startTime));
    }

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

结果：

获取泛型信息

反射操作泛型

截屏2023-03-23 15.25.57.png

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 Test10 {
    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 = Test10.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);
        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
            System.out.println("#" + genericParameterType);
            //输出真实泛型信息
            if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) {
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
                for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                    System.out.println(actualTypeArgument );
                }
            }
        }

        Method method2 = Test10.class.getMethod("test02", null);
        Type genericReturnType = method2.getGenericReturnType();
        if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println(actualTypeArgument );
            }
        }
    }

}

结果：

获取注解信息

反射操作注解

getAnnotations
getAnnotation

练习：ORM

截屏2023-03-23 15.43.39.png

package reflection;

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

//练习反射操作注解
public class Test12 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class c1 = Class.forName("reflection.Student2");

        //通过反射获得注解
        Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }

        //获得注解的value的值
        Tablekuang tablekuang = (Tablekuang) c1.getAnnotation(Tablekuang.class);
        System.out.println(tablekuang.value());

        //获得类指定的注解
        Field f = c1.getDeclaredField("name");
        Fieldkuang fieldkuang = f.getAnnotation(Fieldkuang.class);
        System.out.println(fieldkuang.columnName());
        System.out.println(fieldkuang.type());
        System.out.println(fieldkuang.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(int id, int age, String name) {
        this.id = id;
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public String getName() {
        return 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;
    }

    @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();
}

结果：

总结

Java学习的第二步，继续加油。

【Java学习】注解与反射

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