Java基础--注解、反射
一、注解（Annotation）
1、什么是注解？
从JDK5开始，Java增加了Annotation(注解)，Annotation是代码里的特殊标记，这些标记可以在编译、类加载、运行时被读取，并执行相应的处理。
2、Annotation与注释的区别：
（1）Annotation不是程序本身，可以对程序进行解释，此处可以理解为注释。但是Annotation可以被其他程序（比如编译器）读取，并进行处理。
（2）注解与注释最大的区别就是注解存在被处理的流程，即注解是会被程序处理的。
3、注解的格式：
（1）以 “@注释名” 的形式在代码中存在。
（2）注解可以附加在程序元素（ 包、类、构造器、方法、成员变量、参数、局域变量 ）上面，为其添加额外的辅助信息，可以通过反射机制访问这些数据。
（3）Annotation不能运行，其只有成员变量，没有方法。Annotation与public、final等修饰符地位类似，属于程序元素的一部分，但不能作为程序元素使用。
4、常见注解：
（1）@Override
定义在java.lang.Override中，此注释只用于修饰方法，表示重写一个父类的方法。
【举例：】 @Override public String toString() { return "Hello"; }
（2）@Deprecated
定义在java.land.Deprecated中，此注释可用于修饰方法、属性、类，表示该方法、类、属性不推荐使用（废弃）。在方法、类、属性上会有一条删除线（形如toString()）。
【举例：】 @Deprecated public String toString() { return "TimerTaskDemo []"; }
（3）@SuppressWarnings
定义在java.lang.SuppressWarnings中，用来阻止编译时的警告信息。其使用时需要设置参数。
【参数为：】 deprecation,使用了过时的类或方法的警告。 unchecked，执行了未检查的转换时的异常，比如集合未指定泛型。 fallthrough，当在switch语句发生case穿透时的警告。 path，当类路径、源文件路径不存在时的警告。 serial，可序列化类缺少serialVersionUID时的警告。 finally，任何finally不能完成时的警告。 all，以上所有警告。 【格式：】 @SuppressWarnings("all") 或者 @SuppressWarnings(value = { "serial", "unchecked" })
5、元注解：
（1）元注解的作用就是负责注解其他的注解。Java5.0定义了4个标准的meta-annotation类型，它们被用来提供对其它 annotation类型作说明。存在于java.lang.annotation中。
（2）元注解分类：
@Target
@Retention
@Documented
@Inherited
（3）@Target元注解：
用于描述注解的使用范围。Annotation可被用于 packages、types（类、接口、枚举、Annotation类型）、类型成员（方法、构造方法、成员变量、枚举值）、方法参数和本地变量（如循环变量、catch参数）。在Annotation类型的声明中使用了target可更加明晰其修饰的目标。
【格式：】 public @interface Target { ElementType[] value(); } 【参数：ElementType】 CONSTRUCTOR:用于描述构造器 FIELD:用于描述成员变量 LOCAL_VARIABLE:用于描述局部变量 METHOD:用于描述方法 PACKAGE:用于描述包 PARAMETER:用于描述参数 TYPE:用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明 【举例：】 @Target({java.lang.annotation.ElementType.TYPE, java.lang.annotation.ElementType.FIELD, java.lang.annotation.ElementType.METHOD, java.lang.annotation.ElementType.PARAMETER, java.lang.annotation.ElementType.CONSTRUCTOR, java.lang.annotation.ElementType.LOCAL_VARIABLE})
（4）@Retention元注解：
用于描述注解的声明周期。某些Annotation仅出现在源代码中，而被编译器丢弃；而另一些却被编译在class文件中；编译在class文件中的Annotation可能会被虚拟机忽略，而另一些在class被装载时将被读取（请注意并不影响class的执行，因为Annotation与class在使用上是被分离的）。使用这个meta-Annotation可以对 Annotation的“生命周期”限制。
【格式：】 public @interface Retention { RetentionPolicy value(); } 【参数：RetentionPoicy】 SOURCE:在源文件中有效（即源文件保留） CLASS:在class文件中有效（即class保留） RUNTIME:在运行时有效（即运行时保留，可以通过反射机制读取） 【举例：】 @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
（5）@Documented元注解：
用于描述其它类型的annotation应该被作为被标注的程序成员的公共API，因此可以被例如javadoc此类的工具文档化。Documented是一个标记注解，没有成员。
（6）@Inherited元注解：
@Inherited 元注解是一个标记注解，@Inherited阐述了某个被标注的类型是被继承的。如果一个使用了@Inherited修饰的annotation类型被用于一个class，则这个annotation将被用于该class的子类。
注意：
@Inherited annotation类型是被标注过的class的子类所继承。类并不从它所实现的接口继承annotation，方法并不从它所重载的方法继承annotation。
当@Inherited annotation类型标注的annotation的Retention是RetentionPolicy.RUNTIME，则反射API增强了这种继承性。如果我们使用java.lang.reflect去查询一个@Inherited annotation类型的annotation时，反射代码检查将展开工作：检查class和其父类，直到发现指定的annotation类型被发现，或者到达类继承结构的顶层。
6、自定义注解：
（1）自定义注解时，需要使用@interface用来声明一个注解，其会自动继承java.lang.annotation.Annotation接口。
【格式：】 public @interface 注解名 {定义体} 【或者：】 public @interface 注解名 { 类型 value() default 默认值; //这里是参数，不是抽象方法。 } 其中定义体实质是声明了一个配置参数（注：此处不是抽象方法）。 1、方法名指的是参数名。 2、返回值类型指的是参数的类型（只能为基本类型、Class、String、enum、Annotation类型、以及以上所有类型的数组）。 3、可以通过default来声明参数的默认值。 4、如果只有一个参数，那么参数名（方法名）一般为value。 5、只能使用public, default两个权限修饰符。
（2）方法：
判断类或者方法是否有注解 boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass) 获得注解对象 <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass) //获取指定注解 Annotation[] getAnnotations() //获取当前元素上的所有注解
【举例：】 package com.test; import java.lang.annotation.Annotation; import java.lang.annotation.ElementType; import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy; import java.lang.annotation.Target; import java.lang.reflect.Field; @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface Table { String value(); } @Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface FieldDemo { String columnName() default ""; String type() default ""; int length() default 10; } @Table("student") class Student { @FieldDemo(columnName = "id", length = 10, type = "int") private int id; @FieldDemo(columnName = "name", length = 20, type = "varchar") private String name; public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } } public class AnnotationDemo { public static void main(String[] args) { try { // 获取Student类的信息 Class classDemo = Class.forName("com.test.Student"); // Class<Student> classDemo = (Class<Student>)Class.forName("com.test.Student"); System.out.println(classDemo); // 输出class com.test.Student // 获取当前元素上的所有注解,此时获取的是@Table Annotation[] annotations = classDemo.getAnnotations(); for (Annotation annotation : annotations) { System.out.println(annotation); } // 输出@com.test.Table(value=student) // 直接获取指定的某注解 Table table = (Table) classDemo.getAnnotation(Table.class); System.out.println(table.value()); // 输出student // 获取类的属性的注解 Field field = classDemo.getDeclaredField("name"); // 获取指定注解 FieldDemo fieldDemo = field.getAnnotation(FieldDemo.class); // 输出name varchar 20 System.out.println(fieldDemo.columnName() + " " + fieldDemo.type() + " " + fieldDemo.length()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
二、反射机制
1、什么是反射？
JAVA反射机制指的是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；即这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。
JAVA中与反射相关的类，放在java.lang.reflect包中。
2、Class类
Class对象包含了一个类的完整的结构信息。通过Class对象，可以对类进行操作，即为反射。
（1）规则：
Class类拥有泛型作为定义。
Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。
Class类没有public构造方法。
Class对象是在加载类时由Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass 方法自动构造的。
一个类只有一个Class对象。
（2）内置class实例（class对象）：
byte.class， short.class， int.class， long.class， char.class， float.class， double.class， boolean.class， void.class. 注： int.class != Integer.class 。 int.class == Integer.Type 。
（3）对于数组类型class实例：
每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类，所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该Class 对象。
int[] a = new int[100]; int[] b = new int[10]; long[] c = new long[10]; int[][] d = new int[10][2]; System.out.println(a.getClass());//输出class [I System.out.println(b.getClass());//输出class [I System.out.println(c.getClass());//输出class [J System.out.println(d.getClass());//输出class [[I System.out.println(a.getClass() == b.getClass());//输出true
（4）获取Class实例的方法：
【方法1：】
根据传入的参数动态装载一个类，并且做类的初始化。
Class.forName()方法
【方法2：】
获得对象运行时所指的真正对象（多态的场合返回子类的类名）。
Class.getClass() 方法
【方法3：】
JVM将使用类A的类装载器，将类A装入内存(前提是:类A还没有装入内存)，不对类A做类的初始化工作.返回类A的Class的对象。
A.class属性（5）通过Class实例创建对象：
Class.newInstance()方法 。调用默认构造函数，获得一个实例 Class.newInstance方法与new的区别 newInstance： 弱类型。低效率。只能调用无参构造。 new：强类型。相对高效。能调用任何public构造。
（6）常用方法：
【获得构造器：】 Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>...) 获得指定构造方法 Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 获得所有构造方法（声明顺序） Constructor<T> getConstructor(Class<?>...) 获得权限为public的指定构造方法 Constructor<?>[] getConstructors() 获得权限为public的所有构造方法 【获得普通方法（成员方法）：】 Method[] getDeclaredMethods() 获得该类中定义的所有方法(不包含父类继承) Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 根据该类中定义的指定方法(不包含父类继承) Method[] getMethods() 获得权限为public的所有的方法 (包含父类继承) Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 获得权限为public的指定的方法 (包含父类继承) 【获得属性（成员变量）：】 Field[] getDeclaredFields() 获得该类中定义的所有属性（不包含继承） Field getDeclaredField(String name)获得该类中定义的指定属性(不包含继承) Field[] getFields() 获得该类中所有public的属性(包含继承) Field getField (String name) 获得该类中指定的public属性(包含继承) 【获得内部类：】 Class<?>[] getDeclaredClasses() 获得所有内部类 (不包含继承) Class<?>[] getClasses() 获得所有权限为public的内部类（包含继承） 【其他：】 Package getPackage() 获得Package对象 String getName() 获得类的全称，即包名+类名 String getSimpleName() 获得类的简称，即类名 Class<? super T> getSuperclass() 获得继承的类 Class<?>[] getInterfaces() 获得实现的接口
（7）获得构造器后，可以进行的操作
（8）获得成员方法后，可以进行的操作
（9）获得成员变量后，可以进行的操作
package com.test; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Method; class Teacher { private String name; private int age; public Teacher() { } public Teacher(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } } public class ReflectionDemo { public static void main(String[] args) { try { // 加载Teacher.class对象 Class<Teacher> teacherClass = (Class<Teacher>) Class.forName("com.test.Teacher"); // 获取无参构造器，若Teacher类没有无参构造方法，则会报错 Teacher teacher = teacherClass.newInstance(); System.out.println(teacher + ", " + teacher.getName() + ", " + teacher.getAge()); // 获取有参构造器 Constructor<Teacher> constructor = teacherClass.getDeclaredConstructor(String.class, int.class); Teacher teacher2 = constructor.newInstance("tom", 20); System.out.println(teacher2 + ", " + teacher2.getName() + ", " + teacher2.getAge()); // 获取成员方法 Teacher teacher3 = teacherClass.newInstance(); Method method = teacherClass.getDeclaredMethod("setAge", int.class); method.invoke(teacher3, 30); System.out.println(teacher3.getAge()); Method method2 = teacherClass.getDeclaredMethod("getAge"); System.out.println(method2.invoke(teacher3)); // 获取成员变量 Teacher teacher4 = teacherClass.newInstance(); Field field = teacherClass.getDeclaredField("age"); field.setAccessible(true);// 忽略安全检查，可以获取private类型的数据，破坏封装性。 System.out.println(field.get(teacher4)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } 【结果：】 com.test.Teacher@2a139a55, null, 0 com.test.Teacher@15db9742, tom, 20 30 30 0
3、反射机制性能问题
setAccessible，是启用和禁用安全检查的开关，其值为true时，表示禁用Java语言访问的安全性检查，为false时，表示启用安全性检查，将其值设为true，可以提高反射的效率。
未完待续。。。。
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