全球快看点丨注解与反射

2023-03-11 18:10:21 来源：博客园

注解与反射

注解

注解Annotation是从JDK 5.0开始引入的新技术.
Annotation的作用：

(相关资料图)
- 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(比如编译器等)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：此注释只适用于修饰方法，表示一个方法声明打算重写超类中的另一个方法声明
@Deprecated：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者存在更好的选择
@SuppressWarnings：镇压警告，用于抑制编译时的警告信息，需要添加参数才能使用。(参数都是已经定义好了的，只需选择性使用就好了)

元注解

元注解的作用就是负责注解其他注解
- @Target
- @Retention
- @Documented
- @Inherited

//定义一个注解//Target 表示我们的注解可以用在哪些地方@Target(value = { ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})//Retention 表示我们的注解在什么地方还有效//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 子类可以继承父类发注解@Inherited

自定义注解

使用@interface自定义注解时，自动继承java.lang.annotation.Annotation接口
- @interface用来声明一个注解，格式：public @interface 注解名
- 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
- 可以通过default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value
- 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

//自定义注解public class Test03 {    //注解可以显示赋值，如果没有默认值，我们就必须给注解赋值    @MyAnnotation2(age = 18,name = "冰神")    public void test(){}    @MyAnnotation3("bing") //注解只用一个值时，可以省略value    public void test2(){}}@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})@Retention(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 {"aa","bb"};}@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@interface MyAnnotation3{    String value();}

反射

1.反射概述

Reflection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
加载完类之后，在堆内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Class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

Java反射机制提供的功能
- 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
- 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
- 在运行时获取泛型信息
- 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
- 在运行时处理注解
- 生成动态代理
- ......

Class类的常用方法

//测试class类的创建方式有哪些public class Test02 {    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {        Person person=new Student();        System.out.println("这个人是"+person.name);        //方式一：通过对象获取        Class c1=person.getClass();        System.out.println(c1.hashCode());        //方式二：forname获得        Class c2=Class.forName("com.bing.reflection.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：基本内置类型的包装类都有一个Type属性        Class c4 = Integer.TYPE;        System.out.println(c4);        //获取父类类型        Class c5 = c1.getSuperclass();        System.out.println(c5);    }}class Person{    public String name;    public int age;    public int id;    public Person(){        this.name="person";    }}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

//所有类型的Classpublic class Test03 {    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;  //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);        //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());    }}

输出结果：

Java内存分析

了解：类的加载过程

什么时候会发生类初始化?

1.类的主动引用(一定会发生类的初始化)

当虚拟机启动，先初始化main方法所在的类new一个类的对象
调用类的静态成员(除了final常量)和静态方法
使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用
当初始化一个类，如果其父类没有被初始化，则先会初始化它的父类

2.类的被动引用(不会发生类的初始化)

当访问一个静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化。如:当通过子类引用父类的静态变量不会导破子类初始化
通过数组定义类引用不会触发此类的初始化
引用常量不会触发此类的初始化（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了)

类加载器的作用

类加载的作用: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

性能对比

public class Test06 {    public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException {        test1();        test2();        test3();    }    public static void test1(){        User user=new User();        long starttime=System.currentTimeMillis();        for (int i=0;i<100000000;i++){            user.getName();        }        long endtime=System.currentTimeMillis();        System.out.println("普通方式执行一亿次的时间"+ (endtime-starttime) );    }    //反射方式    public static void test2() 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("反射方式执行一亿次的时间"+ (endtime-starttime) );    }    public static void test3() 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("反射关闭检测方式执行一亿次的时间"+ (endtime-starttime) );    }}

反射操作泛型

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javac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 , GenericArrayType ,TypeVariable和 WildcardType几种类型来代表不能被归一到Class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
GenericArrayType :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
TypeVariable: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

关键词：