08-注解与反射

java学习笔记
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发布日期:   2021-10-25

注解与反射

什么是注解

  • Annotation的作用：

    • 不是程序本身，可以对程序作出解释（这一点和注释（comment）没什么区别）

    • 可以被其他程序读取。

  • Annotation的格式：

    • 注解是以“@注释名”在代码中存在的，还可以添加一些参数值，例如：@SuppressWarnings(value = ”unchecked“).

  • 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，此注释只适用于修辞方法，表明一个方法声明打算重写超类中的另一个声明。

@Deprecated：定义在java.lang.Deprecated中，此注释可以用于修辞方法，属性，类，表示不鼓励程序员使用这样的元素，通常是因为它很危险或存在更好的选择。

@SuppressWarning：定义在java.lang.SuppressWarning中，用来抑制编译时的警告信息。

  • 与前两注释有所不同，你需要添加一个参数才能正使用，这些参数都是定义好的，选择性使用就好。

元注解

  • 元注解的作用就是负责注解其他注解，Java定义4个标准的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.annotation包中可以找到（@Target,@Retention,@Doucumented,@Inheried）
    • @Target :用于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
      • （SOURCE<CLASS<RUNTIME）
    • @Document:说明该注解将被包含在javadoc中
    • @Inherited：说明子类可以继承父类的该注解

自定义注解

使用W@Interface自定义注解,自动继承了java.lang.annotation接口

反射机制

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间借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法

获取class类的实例

//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(person.name);

        //方式一：通过对象获得
        Class c1 = person.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());

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

        //方式三:通过类名获得
        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);

        //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，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

获取运行时类的完整结构

//获取类的信息
public class Test08 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class c1 = Class.forName("com.liang.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
        System.out.println("================================");
        Field[] fields = c1.getFields();//只能找到public属性
        fields = c1.getDeclaredFields();//找到全部属性
        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
        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);
        }

        //获得指定方法
        //重载
        Method getName = c1.getMethod("getName",null);
        Method setName = c1.getMethod("setName",String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);

        //获得指定的构造器
        System.out.println("===================================");
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("#" + constructor);
        }

        //获得指定的构造器
        Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        System.out.println("指定" +declaredConstructor);


    }
}

小结：

  • 在实际的操作中，取得类的信息的操作，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

Class对象，能做什么

创建类对象：调用Class对象的newInstance()方法

  • 类必须有一个无参数构造器

  • 类的构造器的访问权限需要足够

调用指定的方法

  • 通过反射，调用类的方法，通过Method类完成- 通过Class类的getMethod(String name，Class…paremeterTypes)方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需的参数类型

  • 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obj对象的参数信息.

//获取类的信息
public class Test08 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        Class c1 = Class.forName("com.liang.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
        System.out.println("================================");
        Field[] fields;//只能找到public属性
        fields = c1.getDeclaredFields();//找到全部属性
        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
        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);
        }

        //获得指定方法
        //重载
        Method getName = c1.getMethod("getName",null);
        Method setName = c1.getMethod("setName",String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);

        //获得指定的构造器
        System.out.println("===================================");
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("#" + constructor);
        }

        //获得指定的构造器
        Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        System.out.println("指定" +declaredConstructor);

        //通过反射操作属性
        User user4 = (User) c1.newInstance();
        Field name1 = c1.getDeclaredField("name");


        //不能直接操作私有属性，需要关闭程序的安全检测，属性或者方法setAccessible(true) 
        name.setAccessible(true);//设置为true关闭
        name1.set(user4,"lwj");
        System.out.println(user4.getName());
    }
}

性能对比分析

//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 < 1000000; i++) {
            user.getName();
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("普通方法执行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.getDeclaredMethod("getName", null);
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            getName.invoke(user,null);
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("反射方式执行100000次" + (endTime - startTime) + "ms");



    }



    //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 < 1000000; i++) {
            getName.invoke(user,null);
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("反射方式关闭检测执行1000000次" + (endTime - startTime) + "ms");



    }

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

}

获取泛型信息

//通过反射获取泛型
public class Test11 {
    public void test01(Map<String,User>map, List<User> list){

    }
    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);
        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);
            }
        }


    }



}

获取注解信息

//练习反射操作注解
public class Test12 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class c1 = Class.forName("com.liang.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
        Tableliang tableliang = (Tableliang)c1.getAnnotation(Tableliang.class);
        String value = tableliang.value();
        System.out.println(value);

        //获得类的指定注解
        Field f = c1.getDeclaredField("name");
        Fieldlaing annotation = f.getAnnotation(Fieldlaing.class);
        System.out.println(annotation.columnName());
        System.out.println(annotation.type());
        System.out.println(annotation.length());
    }
}
@Tableliang("dbStudnet")
class Student2{
    @Fieldlaing(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
    private Integer id;
    @Fieldlaing(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
    private Integer age;
    @Fieldlaing(columnName = "db_name",type = "varchar",length = 10)
    private String name;

    public Student2(Integer id, Integer age, String name) {
        this.id = id;
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    public Student2() {
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}


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


//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Fieldlaing{
    String columnName();
    String type();
    int length();
}
文章作者: 半页
文章链接: https://eternallyevery.github.io/2021/10/25/08-zhu-jie-yu-fan-she/
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