注解和反射

注解

Annotation是從JDK5開始引入的新技術(shù)

Annotation的作用
  • 不是程序本身,可以對程序作出解釋(這一點(diǎn)和注釋(comment)沒什么區(qū)別)
  • 可以被其他程序(比如:編譯器等)讀取
Annotation的格式

注解是以"@注釋名"在代碼中存在的,還可以添加一些參數(shù),例如:@SuppressWarnings(value="unchecked")

Annotation在哪里使用

可以附加在package,class,method,field等上面,相當(dāng)于給他們添加了額外的輔助信息,我們可以通過反射機(jī)制編程實現(xiàn)對這些元數(shù)據(jù)的訪問

內(nèi)置注解

  • @Override:定義在java.lang.Override中,此注釋只適用于修辭方法,表示一個方法聲明打算重寫超類中的另一個方法聲明
  • @Deprecated:定義在java.lang.Deprecated中,此注釋可以用于修辭方法,屬性,類,表示不鼓勵程序員使用這樣的元素,通常是因為它很危險或者存在更好的選擇
  • @SuppressWarnings:定義在java.lang.SuppressWarnings中,用來抑制編譯時的警告信息
    與前兩個注釋不同,需要添加一個參數(shù)才能正確使用,這些參數(shù)都是已經(jīng)定義好了的,選擇性使用就好
    • @SuppressWarnings("all")
    • @SuppressWarnings("unchecked")
    • @SuppressWarnings(value={"unchecked","deprecation"})
    • 等等......

com.ali.annotation.Test01

package com.ali.annotation;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 什么是注解
 */
public class Test01 extends Object{

    // @Override  重寫的注解
    //改成tostring會報錯:注解帶有檢查和約束
    @Override
    public String toString() {
        return super.toString();
    }

    //用 @Deprecated 已過時的 注釋的程序元素,不鼓勵程序員使用這樣的元素,通常是因為它很危險或存在更好的選擇。
    // 在使用不被贊成的程序元素或在不被贊成的代碼中執(zhí)行重寫時,編譯器會發(fā)出警告。
    @Deprecated
    public static void test(){
        System.out.println("Deprecated");
    }


    //@SuppressWarnings:取消顯示指定的編譯器警告,也可以用在類上
    @SuppressWarnings("all")
    public void test02(){
        List list = new ArrayList<>();
    }

    public static void main(String[] args) {
        test();
    }
}

  • 此處方法名要求為toString,注解帶有檢查和約束

  • 未加@SuppressWarnings時會有警告,加了后警告消失

元注解

  • 元注解的作用就是負(fù)責(zé)注解其他注解,Java定義了4個標(biāo)準(zhǔn)的meta-annotation類型,他們被用來提供對其他annotation類型作說明
  • 這些類型和它們所支持的類在java.lang.annotation包中可以找到(@Target,@Retention,@Documennted,@Inherited
    • @Target:用于描述注解的使用范圍(即:被描述的注解可以用在什么地方)
    • @Retention:表示需要在什么級別保存該注釋信息,用于描述注解的生命中期(SOURCE < CLASS < RUNTIME)
    • @Documennted:說明該注解將包含在JavaDoc中
    • @Inherited:說明子類可以繼承父類中的注解

com.ali.annotation.Test02

package com.ali.annotation;

import java.lang.annotation.*;

/**
 * 測試元注解
 */

public class Test02 {

    @MyAnnotation
    public void test(){
    }
}

//@Target 表示注解作用域在哪些地方
@Target(value = ElementType.METHOD)
//表示注解在什么時候有效 runtime>class>sources
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
//@Documented 表示是否將我們的注解生成在JavaDoc中
@Documented
//Inherited 子類可以繼承父類的注解
@Inherited
//定義一個注解
@interface MyAnnotation{

}
  • 作用域在方法上,如果放到類上會報錯

  • ElmentType的值

  • RetentionPolicy的值

自定義注解

  • 使用@interface自定義注解時,自動繼承了java.lang.annotation.Annotation接口
  • 分析
    • @interface用來聲明一個注解,格式:public @interface 注解名{ 定義內(nèi)容 }
    • 其中的每一個方法實際上是聲明了一個配置參數(shù)
    • 方法的名稱就是參數(shù)的名稱
    • 返回值類型就是參數(shù)的類型(返回值只能是基本類型、Class、String、enum)
    • 可以通過default來聲明參數(shù)的默認(rèn)值
    • 如果只有一個參數(shù)成員,一般參數(shù)名為value
    • 注解元素必須要有值,我們定義注解元素時,經(jīng)常使用空字符,0作為默認(rèn)值

com.ali.annotation.Test03

package com.ali.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

/**
 * 自定義注解
 */
public class Test03 {

    //注解可以顯式賦值,如果沒有默認(rèn)值,我們就必須給注解賦值
    @MyAnnotation2(name = "阿貍",schools = {"西北大學(xué),西工大"})
    public void test(){

    }


    @MyAnnotation3("阿貍")
    public void test2(){

    }
}


@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{
    //注解的參數(shù):參數(shù)類型 + 參數(shù)名(); 不是代表一個方法
    //加上了default之后就可以不用必須寫了
    String name() default "";
    int age() default 0;
    int id() default -1;    //如果默認(rèn)值為-1,代表不存在(indexOf:如果找不到就返回-1)

    String[] schools() default {"西部開源","清華大學(xué)"};
}


@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3{
    String value(); //如果是value,就可以不用value = "XX"
}

  • 沒有設(shè)置默認(rèn)值的話,必須要賦值

靜態(tài) VS 動態(tài)語言

動態(tài)語言

  • 是一類在運(yùn)行時可以改變其他結(jié)構(gòu)的語言,例如新的函數(shù),對象,甚至代碼可以被引進(jìn),已有的函數(shù)可以被刪除或是其他結(jié)構(gòu)上的變化。通俗點(diǎn)說就是在運(yùn)行時代碼可以根據(jù)某些條件改變自身結(jié)構(gòu)
  • 主要動態(tài)語言:Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python等

靜態(tài)語言

  • 與動態(tài)語言相對應(yīng)的,運(yùn)行時結(jié)構(gòu)不可變的語言就是靜態(tài)語言,如Java、C、C++
  • Java不是動態(tài)語言,但Java可以稱之為“準(zhǔn)動態(tài)語言”。即Java有一定的動態(tài)性,我們可以利用反射機(jī)制獲得類似動態(tài)語言的特性。Java的動態(tài)性讓編程的時候更加靈活

com.ali.reflection.Test01.js

function f(){
    var x = "var a=3;var b=5;alert(a+b)"
    eval(x);
}

反射

  • Reflection(反射)是Java被視為動態(tài)用語言的關(guān)鍵,反射機(jī)制允許程序在執(zhí)行期借助于Reflection API取得任何類的內(nèi)部信息,并能直接操作任意對象的內(nèi)部屬性及方法
  • 加載完類之后,在堆內(nèi)存的方法區(qū)中就產(chǎn)生了一個Class類型的對象(一個類只有一個Class對象),這個對象就包含了完整的類的結(jié)構(gòu)信息。我們可以通過這個對象看到類的結(jié)構(gòu),這個對象就像一面鏡子,透過這個鏡子看到類的結(jié)構(gòu),所以,我們形象的稱之為:反射


com.ali.reflection.Test02

package com.ali.reflection;

/**
 *反射
 */
public class Test02 extends Object{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //通過反射獲取類的對象
        Class c1 = Class.forName("com.ali.reflection.User");
        System.out.println(c1);

        //hashCode相同:一個類在內(nèi)存中只有一個class對象
        //一個類被加載后,類的整個結(jié)構(gòu)都會被封裝在class對象中
        Class c2 = Class.forName("com.ali.reflection.User");
        Class c3 = Class.forName("com.ali.reflection.User");
        System.out.println(c2.hashCode());
        System.out.println(c3.hashCode());

    }

}

 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;
     }

     @Override
     public String toString() {
         return "User{" +
                 "name='" + name + '\'' +
                 ", id=" + id +
                 ", age=" + age +
                 '}';
     }

     private void test(){}
 }

反射機(jī)制提供的功能

  • 在運(yùn)行時判斷任意一個對象所屬的類
  • 在運(yùn)行時構(gòu)造任意一個類的對象
  • 在運(yùn)行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法
  • 在運(yùn)行時獲取泛型信息
  • 在運(yùn)行時調(diào)用任意一個對象的成員變量和方法
  • 在運(yùn)行時處理注解
  • 生成動態(tài)處理
  • .......

反射的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):可以實現(xiàn)動態(tài)創(chuàng)建對象和編譯,體現(xiàn)出很大的靈活性

缺點(diǎn):對性能有影響,使用反射基本上是一種解釋操作,我們可以告訴JVM,我們希望做什么并且它滿足我們的要求。這類操作總是慢于直接執(zhí)行相同的操作

Class類

  • 在Object類中定義了一下方法,此方法將被所有子類繼承
public final Class getClass()

以上方法的返回值類型是一個Class類,此類是Java反射的源頭,實際上所謂的反射從程序的運(yùn)行結(jié)果來看也很好理解,即:可以通過對象反射求出類的名稱

  • 對象照鏡子后可以得到的信息:某個類的屬性、方法和構(gòu)造器、某個類到底實現(xiàn)了哪些接口。對于每個類而言,JRE都為其保留一個不變的Class類型的對象。一個Class對象包含了特定某個結(jié)構(gòu)(class/interface/annotation/enum/primitive type/void/[])的有關(guān)信息
    • Class本身也是一個類
    • Class對象只能由系統(tǒng)建立對象
    • 一個加載的類在JVM中只會有一個Class實例
    • 一個Class對象對應(yīng)的是一個加載到JVM中的一個.class文件
    • 每個類的實例都會記得自己是由哪個Class實例所生成
    • 通過Class可以完整地得到一個類中的所有被加載的結(jié)構(gòu)
    • Class類是Reflection的根源,針對任何你想動態(tài)加載、運(yùn)行的類,唯有先獲得相應(yīng)的Class對象

Class類的常用方法

  • static Class.forName(String name):返回指定類名name的Class對象
  • Object newInstance():調(diào)用缺省構(gòu)造函數(shù),返回Class對象的一個實例
  • getName():返回此Class對象所表示的實體(類,接口,數(shù)據(jù)類型或void)的名稱
  • Class getSuperClass():返回當(dāng)前Class對象的父類的Class對象
  • Class[] getinterfaces():返回當(dāng)前Class對象的接口
  • ClassLoader getClassLoader():返回該類的類加載器
  • Constructor[] getConstructors():返回一個包含某些Constructor對象的數(shù)組
  • Method getMethod(String name,Class... T):返回一個Method對象,此對象的形參類型為paramType
  • Field[] getDeclaredFields():返回Field對象的一個數(shù)組

獲取Class類的實例

a)若已知具體的類,通過類的class屬性獲取,該方法最為安全可靠,程序性能最高

Class clazz = Person.class;

b)已知某個類的實例,調(diào)用該實例的getClass()方法獲取Class對象

Person person = new Person();
Class clazz = person.getClass();

c)已知一個類的全類名,且該類在類路徑下,可通過Class類的靜態(tài)方法forName()獲取,可能拋出ClassNoFoundException

Class clazz = Class.forName("com.ali.reflection.Student");

d)內(nèi)置基本數(shù)據(jù)類型可以直接用類名.Type
e)還可以利用ClassLoader

com.ali.reflection.Test03

package com.ali.reflection;

/**
 * Class類的獲取方式有哪些
 */
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person = new Student();
        System.out.println("這個人是:" + person.name);

        //方式一:通過對象獲取
        Class c1 = person.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());

        //方式二:forName獲得
        Class c2 = Class.forName("com.ali.reflection.Student");
        System.out.println(c2.hashCode());
        
        //方式三:通過類名.class獲得
        Class c3 = Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());

        //方式四:基本內(nèi)置類型的包裝類都有一個Type屬性
        Class c4= Integer.TYPE;
        System.out.println(c4);

        //獲得父類類型
        Class superclass = c1.getSuperclass();
        System.out.println(superclass);
    }
}

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 = "學(xué)生";
    }
}

class Teacher extends Person{
    public Teacher(){
        this.name = "老師";
    }
}

哪些類型可以有Class對象

  • class:外部類,成員(成員內(nèi)部類、靜態(tài)內(nèi)部類),局部內(nèi)部類,匿名內(nèi)部類
  • interface:接口
  • []:數(shù)組
  • enum:枚舉
  • annotation:注解@interface
  • primitive type:基本數(shù)據(jù)類型
  • void

com.ali.reflection.Test04

package com.ali.reflection;

import java.lang.annotation.ElementType;

/**
 * 哪些類型有Class對象
 */
public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {
        Class c1 = Object.class;    //類
        Class c2 = Comparable.class;    //接口
        Class c3 = String[].class;    //數(shù)組
        Class c4 = int[][].class;  //二維數(shù)組
        Class c5 = Override.class;  //注解
        Class c6 = ElementType.class;  //枚舉類型
        Class c7 = Integer.class;  //基本數(shù)據(jù)類型
        Class c8 = void.class;  //void類型
        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);

        //只要元素類型與維度相同,就是同一個Class
        int[] a =new int[10];
        int[] b =new int[100];
        System.out.println(a.getClass().hashCode());
        System.out.println(b.getClass().hashCode());

    }
}

Java內(nèi)存分析

類的加載過程

當(dāng)程序主動使用某個類時,如果該類還未被加載到內(nèi)存中,如下三個步驟來對該類進(jìn)行初始化


類的加載與ClassLoader的理解

  • 加載:將class文件字節(jié)碼字節(jié)碼內(nèi)容加載到內(nèi)存中,并將這些靜態(tài)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成方法區(qū)的運(yùn)行時數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),然后生成一個代表這個類的java.lang.Class對象
  • 鏈接:將Java類的二進(jìn)制代碼合并到JVM的運(yùn)行狀態(tài)之中的過程
    • 驗證:確保加載的類信息符合JVM規(guī)范,沒有安全方面的問題
    • 準(zhǔn)備:正式為類變量(static)分配內(nèi)存并設(shè)置類變量默認(rèn)初始值的階段,這些內(nèi)存都將在方法區(qū)中進(jìn)行分配
    • 解析:虛擬機(jī)常量池內(nèi)存符號引用(常量名)替換為直接引用(地址)的過程
  • 初始化
    • 執(zhí)行類構(gòu)造器<clinit>()方法的過程,類構(gòu)造器<clinit>()方法是由編譯器自動收集類中所有類變量的賦值動作和靜態(tài)代碼塊中的語句合并產(chǎn)生的。(類構(gòu)造器是構(gòu)造類信息的,不是構(gòu)造該類對象的構(gòu)造器)
    • 當(dāng)初始化一個類時,如果發(fā)現(xiàn)其父類沒有初始化,則需要先觸發(fā)其父類的初始化
    • 虛擬機(jī)會保證一個類的<clinit>()方法在多線程環(huán)境中被正確的加鎖和同步

com.ali.reflection.Test05

package com.ali.reflection;

/**
 * 類如何加載
 * 1、加載到內(nèi)存,會產(chǎn)生一個類對應(yīng)Class對象
 * 2、鏈接,鏈接結(jié)束后 m = 0,默認(rèn)值為0,如果是字符串,默認(rèn)值為null
 * 3、初始化
 *  <clinit>(){
 *      System.out.println("A類靜態(tài)代碼初始化");
 *      m = 300;
 *      m = 100
 *  }
 *  初始化結(jié)束 m = 100
 *
 */
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類靜態(tài)代碼初始化");
        m = 300;
    }
    /*
    初始化階段合并語句
    m=300;
    m=100;
     */
    static int m = 100;


    public A() {
        System.out.println("A類的無參構(gòu)造初始化");
    }
}
  • 先加載靜態(tài)代碼

什么時候類會發(fā)生初始化

  • 類的主動引用(一定會發(fā)生類的初始化)

    • 當(dāng)虛擬機(jī)啟動,先初始化main方法所在的類
    • new一個類的對象
    • 調(diào)用類的靜態(tài)成員(除了final常量)和靜態(tài)方法
    • 使用java.lang.reflect包的方法和對類進(jìn)行反射調(diào)用
    • 當(dāng)初始化一個類,如果其父類沒有被初始化,則先會初始化它的父類
  • 類的被動引用(不會發(fā)生類的初始化)

  • 當(dāng)訪問一個靜態(tài)域時,只有真正聲明這個域的類才會被初始化。如:當(dāng)通過子類引用父類的靜態(tài)變量,不會導(dǎo)致子類初始化
  • 通過數(shù)組定義類引用時,不會觸發(fā)此類的初始化
  • 引用常量不會觸發(fā)此類的初始化(常量在連接階段就存入調(diào)用類的常量池中)

com.ali.reflection.Test06

package com.ali.reflection;

/**
 * 測試類什么時候會初始化
 */
public class Test06 {
    static {
        System.out.println("main類被加載");
    }

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //1、主動引用
//        Son son = new Son();

        //2、反射也會產(chǎn)生主動引用
//        Class.forName("com.ali.reflection.Son");

        //不會發(fā)生類的初始化
//        System.out.println(Son.b);  //子類不會被加載
//        Son[] array = new Son[5];
        System.out.println(Son.M);

    }
}
class Father{
    static int b = 2;
    static {
        System.out.println("父類被加載");
    }
}
class Son extends Father{
    static {
        System.out.println("子類被加載");
        m = 300;
    }
    static int m = 100;
    static final int M = 1;
}

類加載器的作用

  • 類加載器的作用:將class文件字節(jié)碼內(nèi)容加載到內(nèi)存中,并將這些靜態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成方法區(qū)的運(yùn)行時數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),然后在堆中生成一個代表這個類的java.lang.Class對象,作為方法區(qū)中類數(shù)據(jù)的訪問入口
  • 類緩存:標(biāo)準(zhǔn)的JavaSE類加載器可以按要求查找類,但一旦某個類被加載到類加載器中,它將維持加載(緩存)一段時間。不過JVM垃圾回收機(jī)制可以回收這些Class對象


類加載器作用是用來把類(class)裝在進(jìn)內(nèi)存的,JVM規(guī)范定義了如下類型的類加載器


com.ali.reflection.Test07

package com.ali.reflection;

/**
 * 類加載器
 */
public class Test07 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //獲取系統(tǒng)類的加載器:jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@3fee733d
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(systemClassLoader);

        //獲取系統(tǒng)類加載器的父類加載器-->擴(kuò)展類加載器:jdk.internal.loader.ClassLoaders$PlatformClassLoader@723279cf
        ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
        System.out.println(parent);

        //獲取擴(kuò)展類加載器的父類加載器-->根加載器(C/C++),無法直接獲?。簄ull
        ClassLoader parent1 = parent.getParent();
        System.out.println(parent1);

        //測試當(dāng)前類是哪個加載器加載的:jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@3fee733d
        ClassLoader classLoader = Class.forName("com.ali.reflection.Test07").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //測試JDK內(nèi)部的類是哪個加載器加載的:null
        classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //如何獲得系統(tǒng)類加載器可以加載的路徑
        String property = System.getProperty("java.class.path");
        System.out.println(property);

    }
}

獲取運(yùn)行時類的完整結(jié)構(gòu)

通過反射獲取運(yùn)行時類的完整結(jié)構(gòu)
Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation

  • 實現(xiàn)的全部接口
  • 所繼承的父類
  • 全部構(gòu)造器
  • 全部的方法
  • 全部的Field
  • 注解
  • ...

com.ali.reflection.Test08

package com.ali.reflection;

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

/**
 * 獲取類的信息
 */
public class Test08 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
//        Class c = Class.forName("com.ali.reflection.User");

        User user =new User();

        Class c = user.getClass();
        //獲得類的名字
        System.out.println(c.getName()); //獲得包名+類名
        System.out.println(c.getSimpleName());   //獲得類名

        //獲得類的屬性
        System.out.println("======================");
        Field[] fields = c.getFields(); //只能找到public屬性
        /*for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }*/

        fields = c.getDeclaredFields(); //可以找到全部屬性
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

//        Field name = c.getField("name");  //找不到,因為name屬性為private
        Field name = c.getDeclaredField("name");
        System.out.println(name);

        //獲得類的方法
        System.out.println("======================");
        Method[] methods = c.getMethods();  //獲得本類及其父類的所有public方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("正常的:"+method);
        }
        methods = c.getDeclaredMethods();   //獲得本類的所有方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("getDeclaredMethods:"+method);
        }

        //獲得指定方法 有重載所以需要參數(shù)
        Method getName = c.getMethod("getName", null);
        Method setName = c.getMethod("setName", String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);

        //獲得指定構(gòu)造器(構(gòu)造方法)
        System.out.println("======================");
        Constructor[] constructors = c.getConstructors();   //只能獲得public
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        constructors = c.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("#"+constructor);
        }

        //獲得指定的構(gòu)造器
        Constructor declaredConstructor = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        System.out.println("指定:" + declaredConstructor);

    }
}

  • 私有的方法使用getMethod()獲取不到,只有g(shù)etDeclaredMethods()才能獲取所有方法

小結(jié)

  • 在實際的操作中,獲得類的信息的操作代碼,并不會經(jīng)常開發(fā)
  • 一定要熟悉java.lang.reflect包的作用,反射機(jī)制
  • 如何取得屬性,方法,構(gòu)造器名稱,修飾符等

有了Class對象能做什么

  • 創(chuàng)建類的對象:調(diào)用Class對象的newInstance()方法
    1)類必須有一個無參的構(gòu)造器
    2)類的構(gòu)造器的訪問權(quán)限需要足夠
    難道沒有無參的構(gòu)造器就不能創(chuàng)建對象了嗎
    只要操作的時候明確的調(diào)用類中的構(gòu)造器,并將參數(shù)傳遞進(jìn)去之后,就可以實例化操作
    1)通過Class類的getDeclaredConstructor(Class ... parameterTypes)取得本類的指定形參類型的構(gòu)造器
    2)向構(gòu)造器的形參中傳遞一個對象數(shù)組進(jìn)去,里面包含了構(gòu)造器所需的各個參數(shù)
    3)通過Constructor實例化對象

  • 調(diào)用指定的方法
    通過反射,調(diào)用類中的方法,通過Method類完成
    ①通過Class類的getMethod(String name,Class ... parameterTypes)方法取得一個Method對象,并設(shè)置此方法操作時所需要的參數(shù)類型
    ②之后使用Object invoke(Object obj,Object[] args)進(jìn)行調(diào)用,并向方法中傳遞要設(shè)置的obj對象參數(shù)信息


    Object invoke(Object obj,Object[] args)

  • Object對應(yīng)原方法的返回值,若原方法無返回值,此時返回null

  • 若原方法為靜態(tài)方法,此時形參Object obj可為null

  • 若原方法形參列表為空,則Object[] args為null

  • 若原方法聲明為private,則需要在調(diào)用此invoke()方法前,顯式調(diào)用方法對象的setAcessible(true)方法,就可以訪問private方法

com.ali.reflection.Test09

package com.ali.reflection;

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

/**
 * 動態(tài)的創(chuàng)建對象,通過反射
 */
public class Test09 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        //獲得Class對象
        Class c = Class.forName("com.ali.reflection.User");

        //構(gòu)造一個對象
        User user = (User) c.newInstance(); //本質(zhì)上是調(diào)用了類的無參構(gòu)造器,如果類沒有無參構(gòu)造器則報錯
        System.out.println(user);

        //通過構(gòu)造器創(chuàng)建對象
        Constructor constructor = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        User user2 = (User) constructor.newInstance("阿貍", 01, 18);  //沒有無參構(gòu)造也能運(yùn)行
        System.out.println(user2);

        //通過反射調(diào)用普通方法
        User user3 = (User) c.newInstance();
        //通過反射獲得方法
        Method setName = c.getMethod("setName", String.class);
        setName.invoke(user3,"阿貍啊");    //invoke(對象,對象的值) 激活方法
        System.out.println(user3.getName());

        //通過反射操作屬性
        User user4 = (User) c.newInstance();
        Field name = c.getDeclaredField("name");
        name.setAccessible(true);  //setAccessible(true):關(guān)閉程序的安全檢測
        name.set(user4,"阿貍呀");
        System.out.println(user4.getName());


    }
}

  • class com.ali.reflection.Test09 cannot access a member of class com.ali.reflection.User with modifiers "private"
    name屬性是private的,不能直接操作,使用setAccessible(true)關(guān)閉程序安全檢測

setAcessible

  • Method和Field、Constructor對象都有setAcessible()方法
  • setAcessible作用是啟動和禁用訪問安全檢查的開關(guān)
  • 參數(shù)值為true則指示反射的對象在使用事應(yīng)該取消Java語言訪問檢查
    • 提過反射的效率,如果代碼中必須要反射,而且該句代碼需要頻繁地被調(diào)用,那么設(shè)置為true
    • 使得原本無法訪問的私有成員也可以訪問
  • 參數(shù)值為false(默認(rèn)值)則指示反射的對象應(yīng)該實施Java語言的訪問檢查

com.ali.reflection.Test10

package com.ali.reflection;

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

/**
 * 分析性能問題
 */
public class Test10 {
    //普通方法調(diào)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("普通方式執(zhí)行10億次:"+(endTime-startTime)+"ms");
    }

    //反射方式調(diào)用
    public static void test02() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        User user = new User();
        Class c = user.getClass();
        Method getName = c.getMethod("getName", null);
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
            getName.invoke(user,null);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("反射方式執(zhí)行10億次:"+(endTime-startTime)+"ms");
    }


    //反射方式調(diào)用 關(guān)閉檢測
    public static void test03() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        User user = new User();
        Class c = user.getClass();
        Method getName = c.getMethod("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("反射方式(關(guān)閉檢測)執(zhí)行10億次:"+(endTime-startTime)+"ms");
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
        test01();  //普通方式執(zhí)行10億次:4ms
        test02();  //反射方式執(zhí)行10億次:412ms
        test03();   //反射方式(關(guān)閉檢測)執(zhí)行10億次:172ms
    }
}

反射操作泛型

  • Java采用泛型擦除的進(jìn)制來引入泛型,Java中的泛型僅僅是給編譯器javac使用的,確保數(shù)據(jù)的安全性和免去強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換問題,但是一旦編譯完成,所有泛型有關(guān)的類型全部擦除
  • 為了通過反射操作這些類型,Java新增了ParameterizedType,GenericArrayType,TypeVariable和WildcardType幾種類型來代表不能被歸一到Class類中的類型但是又和原始類型齊名的類型
  • ParameterizedType:表示一種參數(shù)化類型,比如Collection<String>
  • GenericArrayType:表示一種元素類型是參數(shù)化類型或者類型變量的數(shù)組類型
  • TypeVariable:是各種類型變量的公共父接口
  • WildcardType:代表一種通配符類型表達(dá)式

com.ali.reflection.Test11

package com.ali.reflection;

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * 通過反射獲取泛型
 */
public class Test11 {
    public void test01(Map<String,User> map, List<User> list){
        System.out.println("test01");
    }

    public Map<String,User> test02(){
        System.out.println("test01");
        return null;
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        Method method = Test11.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);
        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();   //獲得泛型的參數(shù)類型
        for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
            System.out.println("#"+genericParameterType);
            if(genericParameterType instanceof ParameterizedType){  //是否包含參數(shù)化類型
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();   //獲得真實的參數(shù)信息
                for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
        }

        method = Test11.class.getMethod("test02",null);
        Type genericReturnType = method.getGenericReturnType(); //獲得返回值泛型
        if(genericReturnType instanceof ParameterizedType){  //是否包含參數(shù)化類型
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();   //獲得真實的參數(shù)信息
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println(actualTypeArgument);
            }
        }


    }
}

反射操作注解

  • getAnnotations
  • getAnnotation

Object relationship Mapping --> 對象關(guān)系映射


  • 類和表結(jié)構(gòu)對應(yīng)
  • 屬性和字段對應(yīng)
  • 對象和記錄對應(yīng)

com.ali.reflection.Test12

package com.ali.reflection;

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

/**
 * 反射操作注解
 *利用注解和反射完成類和表結(jié)構(gòu)的映射關(guān)系
 */
public class Test12 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class c = Class.forName("com.ali.reflection.Student2");
        //通過反射獲得注解
        Annotation[] annotations = c.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }

        //獲得注解value的值
        Tableali tableali = (Tableali) c.getAnnotation(Tableali.class);
        String value = tableali.value();
        System.out.println(value);

        //獲得類指定的注解
        Field f = c.getDeclaredField("id");
//        Field f = c.getDeclaredField("age");
//        Field f = c.getDeclaredField("name");
        Fieldali annotation = f.getAnnotation(Fieldali.class);
        System.out.println(annotation.columnName());
        System.out.println(annotation.type());
        System.out.println(annotation.length());

    }
}


@Tableali("db_student")
class Student2{
    @Fieldali(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
    private int id;
    @Fieldali(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
    private int age;
    @Fieldali(columnName = "db_name",type = "varchar",length = 3)
    private String name;

    public Student2() {
    }

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

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    @Override
    public String toString() {
        return "Student2{" +
                "id=" + id +
                ", age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}


//類名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Tableali{
    String value();
}

//屬性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Fieldali{
    String columnName();    //列名
    String type();  //類型
    int length();   //長度
}

筆記來源于b站視頻:https://www.bilibili.com/video/BV1p4411P7V3

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