枚举 & 注解 & 反射

1、枚举

1.1、简介

JDK1.5引入了新的类型——枚举。

在JDK1.5 之前，我们定义常量都是： public static fianl.... 。很难管理。

枚举，可以把相关的常量分组到一个枚举类型里，而且枚举提供了比常量更多的方法。

用于定义有限数量的一组同类常量，例如：

                错误级别：

                        低、中、高、急

                一年的四季：

                        春、夏、秋、冬

                商品的类型：

                        美妆、手机、电脑、男装、女装...

在枚举类型中定义的常量是该枚举类型的实例。

1.2、定义格式

权限修饰符 enum 枚举名称 {

  实例1,实例2，实例3，实例4;

}

public enum Level {

         LOW(30), MEDIUM(15), HIGH(7), URGENT(1);

         private int levelValue;

         private Level(int levelValue) {

                   this.levelValue = levelValue;

}​

         public int getLevelValue() {

                   return levelValue;

        }

}

1.3、枚举类的主要方法

1.4、实现接口的枚举类

所有的枚举都继承自java.lang.Enum类。由于Java 不支持多继承，所以枚举对象不能再继承其他类。

每个枚举对象，都可以实现自己的抽象方法

public interface LShow{

        void show();

}

public enum Level implements LShow{

LOW(30){

        @Override

        public void show(){

        //...

}

}, MEDIUM(15){

        @Override

        public void show(){

//...

}

},HIGH(7){

        @Override

        public void show(){

        //...

}

},URGENT(1){

        @Override

        public void show(){

        //...

}

};

private int levelValue;​

private Level(int levelValue) {

  this.levelValue = levelValue;

}

public int getLevelValue() {

  return levelValue;

        }

}

1.5、注意事项

• 一旦定义了枚举，最好不要妄图修改里面的值，除非修改是必要的。

• 枚举类默认继承的是java.lang.Enum类而不是Object类

• 枚举类不能有子类，因为其枚举类默认被final修饰

• 只能有private构造方法

• switch中使用枚举时，直接使用常量名，不用携带类名

• 不能定义name属性，因为自带name属性

• 不要为枚举类中的属性提供set方法，不符合枚举最初设计初衷。

2、注解

2.1、简介

Java 注解（Annotation）又称 Java 标注，是 JDK5.0 引入的一种注释机制。

Java 语言中的类、方法、变量、参数和包等都可以被标注。和注释不同，Java 标注可以通过反射获取标注内容。在编译器生成类文件时，标注可以被嵌入到字节码中。Java 虚拟机可以保留标注内容，在运行时可以获取到标注内容 。 当然它也支持自定义 Java 标注。

• 主要用于：

• 编译格式检查

• 反射中解析

• 生成帮助文档

• 跟踪代码依赖

• 等

2.2、重点

理解 Annotation 的关键，是理解 Annotation 的语法和用法.

2.3、内置注解

• @Override ： 重写 *

• 定义在java.lang.Override

• @Deprecated：废弃 *

• 定义在java.lang.Deprecated

• @SafeVarargs

• Java 7 开始支持，忽略任何使用参数为泛型变量的方法或构造函数调用产生的警告。

• @FunctionalInterface： 函数式接口 *

• Java 8 开始支持，标识一个匿名函数或函数式接口。

• @Repeatable：标识某注解可以在同一个声明上使用多次

• Java 8 开始支持，标识某注解可以在同一个声明上使用多次。

SuppressWarnings：抑制编译时的警告信息。 *

• 定义在java.lang.SuppressWarnings

• 三种使用方式

Plain Text

1. @SuppressWarnings("unchecked") [^ 抑制单类型的警告]2. @SuppressWarnings("unchecked","rawtypes") [^ 抑制多类型的警告]3. @SuppressWarnings("all") [^ 抑制所有类型的警告]

• 参数列表：

关键字	用途
all	抑制所有警告
boxing	抑制装箱、拆箱操作时候的警告
cast	抑制映射相关的警告
dep-ann	抑制启用注释的警告
deprecation	抑制过期方法警告
fallthrough	抑制确在switch中缺失breaks的警告
finally	抑制finally模块没有返回的警告
hiding	抑制相对于隐藏变量的局部变量的警告
incomplete-switch	忽略没有完整的switch语句
nls	忽略非nls格式的字符
null	忽略对null的操作
rawtypes	使用generics时忽略没有指定相应的类型
restriction	抑制禁止使用劝阻或禁止引用的警告
serial	忽略在serializable类中没有声明serialVersionUID变量
static-access	抑制不正确的静态访问方式警告
synthetic-access	抑制子类没有按最优方法访问内部类的警告
unchecked	抑制没有进行类型检查操作的警告
unqualified-field-access	抑制没有权限访问的域的警告
unused	抑制没被使用过的代码的警告

2.4、元注解

2.4.1、简介

作用在其他注解的注解，用于描述其他注解的信息。

2.4.2、有哪些？

• @Retention - 标识这个注解怎么保存，是只在代码中，还是编入class文件中，或者是在运行时可以通过反射访问。

• @Documented - 标记这些注解是否包含在用户文档中 javadoc。

• @Target - 标记这个注解应该是哪种 Java 成员。

• @Inherited - 标记这个注解是自动继承的

1. 子类会继承父类使用的注解中被@Inherited修饰的注解

2. 接口继承关系中，子接口不会继承父接口中的任何注解，不管父接口中使用的注解有没有被@Inherited修饰

3. 类实现接口时不会继承任何接口中定义的注解

2.5、自定义注解

2.5.1、注解架构

01) Annotation与RetentionPolicy 与ElementType 。

每 1 个 Annotation 对象，都会有唯一的 RetentionPolicy 属性；至于 ElementType 属性，则有 1~n 个。

(02) ElementType(注解的用途类型)

"每 1 个 Annotation" 都与 "1～n 个 ElementType" 关联。当 Annotation 与某个 ElementType 关联时，就意味着：Annotation有了某种用途。例如，若一个 Annotation 对象是 METHOD 类型，则该 Annotation 只能用来修饰方法。

package java.lang.annotation;

public enum ElementType {

   TYPE,               /* 类、接口（包括注释类型）或枚举声明 */

​

   FIELD,              /* 字段声明（包括枚举常量） */

​

   METHOD,             /* 方法声明 */

​

   PARAMETER,          /* 参数声明 */

​

   CONSTRUCTOR,        /* 构造方法声明 */

​

   LOCAL_VARIABLE,     /* 局部变量声明 */

​

   ANNOTATION_TYPE,    /* 注释类型声明 */

​

   PACKAGE             /* 包声明 */

}

(03) RetentionPolicy（注解作用域策略）。

"每 1 个 Annotation" 都与 "1 个 RetentionPolicy" 关联。

• a) 若 Annotation 的类型为 SOURCE，则意味着：Annotation 仅存在于编译器处理期间，编译器处理完之后，该 Annotation 就没用了。 例如，" @Override" 标志就是一个 Annotation。当它修饰一个方法的时候，就意味着该方法覆盖父类的方法；并且在编译期间会进行语法检查！编译器处理完后，"@Override" 就没有任何作用了。

• b) 若 Annotation 的类型为 CLASS，则意味着：编译器将 Annotation 存储于类对应的 .class 文件中，它是 Annotation 的默认行为。

• c) 若 Annotation 的类型为 RUNTIME，则意味着：编译器将 Annotation 存储于 class 文件中，并且可由JVM读入。

package java.lang.annotation;

public enum RetentionPolicy {

                SOURCE, /* Annotation信息仅存在于编译器处理期间，编译器处理完之后就没有该                                                                                                                Annotation信息了 */

                CLASS, /* 编译器将Annotation存储于类对应的.class文件中。默认行为 */

                RUNTIME /* 编译器将Annotation存储于class文件中，并且可由JVM读入 */

}

2.5.2、定义格式

• @interface 自定义注解名{}

2.5.3、注意事项

1. 定义的注解，自动继承了java.lang,annotation.Annotation接口
2. 注解中的每一个方法，实际是声明的注解配置参数
   1. 方法的名称就是 配置参数的名称
   2. 方法的返回值类型，就是配置参数的类型。只能是：基本类型/Class/String/enum

普通类的属性:

class 类名{

        权限修饰符 数据类型 属性名1;

        权限修饰符 数据类型 属性名2;

}

定义注解:

@interface 注解名称{

        int 参数名() default 默认值;

}

使用注解:

@注解名称(参数名="参数值")

3.可以通过default来声明参数的默认值

4.如果只有一个参数成员，一般参数名为value

5.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。

2.5.4、案例

@Documented

@Target(ElementType.TYPE)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

public @interface MyAnnotation1 {

        参数类型 参数名() default 默认值;

}

上面的作用是定义一个 Annotation，我们可以在代码中通过 "@MyAnnotation1" 来使用它。 @Documented, @Target, @Retention, @interface 都是来修饰 MyAnnotation1 的。含义：

(01) @interface

使用 @interface 定义注解时，意味着它实现了 java.lang.annotation.Annotation 接口，即该注解就是一个Annotation。

定义 Annotation 时，@interface 是必须的。

注意：它和我们通常的 implemented 实现接口的方法不同。Annotation 接口的实现细节都由编译器完成。通过 @interface 定义注解后，该注解不能继承其他的注解或接口。

(02) @Documented

类和方法的 Annotation 在缺省情况下是不出现在 javadoc 中的。如果使用 @Documented 修饰该 Annotation，则表示它可以出现在 javadoc 中。

定义 Annotation 时，@Documented 可有可无；若没有定义，则 Annotation 不会出现在 javadoc 中。

(03) @Target(ElementType.TYPE)

前面我们说过，ElementType 是 Annotation 的类型属性。而 @Target 的作用，就是来指定 Annotation 的类型属性。

@Target(ElementType.TYPE) 的意思就是指定该 Annotation 的类型是 ElementType.TYPE。这就意味着，MyAnnotation1 是来修饰"类、接口（包括注释类型）或枚举声明"的注解。

定义 Annotation 时，@Target 可有可无。若有 @Target，则该 Annotation 只能用于它所指定的地方；若没有 @Target，则该 Annotation 可以用于任何地方。

(04) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

前面我们说过，RetentionPolicy 是 Annotation 的策略属性，而 @Retention 的作用，就是指定 Annotation 的策略属性。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 的意思就是指定该 Annotation 的策略是 RetentionPolicy.RUNTIME。这就意味着，编译器会将该 Annotation 信息保留在 .class 文件中，并且能被虚拟机读取。

定义 Annotation 时，@Retention 可有可无。若没有 @Retention，则默认是 RetentionPolicy.CLASS。

3、反射

3.1、概述

JAVA反射机制是在运行状态中，获取任意一个类的结构 , 创建对象 , 得到方法，执行方法 , 属性 !

这种在运行状态动态获取信息以及动态调用对象方法的功能被称为java语言的反射机制。

3.2、类加载器

Java类加载器（Java Classloader）是Java运行时环境（Java Runtime Environment）的一部分，负责动态加载Java类到Java虚拟机的内存空间中。

java默认有三种类加载器，BootstrapClassLoader、ExtensionClassLoader、App ClassLoader。

BootstrapClassLoader（引导启动类加载器）：

        嵌在JVM内核中的加载器，该加载器是用C++语言写的，主要负载加载JAVA_HOME/lib下的类库，引导启动类加载器无法被应用程序直接使用。

ExtensionClassLoader（扩展类加载器）：

                ExtensionClassLoader是用JAVA编写，且它的父类加载器是Bootstrap。

                是由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现的，主要加载JAVA_HOME/lib/ext目录中的类库。

                它的父加载器是BootstrapClassLoader

App ClassLoader（应用类加载器）：

                App ClassLoader是应用程序类加载器，负责加载应用程序classpath目录下的所有jar和class文件。它的父加载器为Ext ClassLoader

类通常是按需加载，即第一次使用该类时才加载。由于有了类加载器，Java运行时系统不需要知道文件与文件系统。学习类加载器时，掌握Java的委派概念很重要。

双亲委派模型：如果一个类加载器收到了一个类加载请求，它不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求转交给父类加载器去完成。每一个层次的类加载器都是如此。因此所有的类加载请求都应该传递到最顶层的启动类加载器中，只有到父类加载器反馈自己无法完成这个加载请求（在它的搜索范围没有找到这个类）时，子类加载器才会尝试自己去加载。委派的好处就是避免有些类被重复加载。

3.3、所有类型的Class对象

要想了解一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象.

在Java中，每一个字节码文件，被加载到内存后，都存在一个对应的Class类型的对象

3.4、得到Class的几种方式

1. 如果在编写代码时, 指导类的名称, 且类已经存在, 可以通过

                包名.类名.class 得到一个类的 类对象

2. 如果拥有类的对象, 可以通过

                Class 对象.getClass() 得到一个类的 类对象

3. 如果在编写代码时, 知道类的名称 , 可以通过

                Class.forName(包名+类名): 得到一个类的 类对象

上述的三种方式, 在调用时, 如果类在内存中不存在, 则会加载到内存 ! 如果类已经在内存中存在, 不会重复加载, 而是重复利用 !

(一个class文件 在内存中不会存在两个类对象 )

特殊的类对象

基本数据类型的类对象:

        基本数据类型.clsss

        包装类.type

基本数据类型包装类对象:

        包装类.class

3.5、获取Constructor

3.5.1、通过class对象 获取一个类的构造方法

1. 通过指定的参数类型, 获取指定的单个构造方法

        getConstructor(参数类型的class对象数组)

        例如:

                构造方法如下: Person(String name,int age)

                得到这个构造方法的代码如下:

                Constructor c = p.getClass().getConstructor(String.class,int.class);

2. 获取构造方法数组

                getConstructors();

3. 获取所有权限的单个构造方法

                getDeclaredConstructor(参数类型的class对象数组)

4. 获取所有权限的构造方法数组

                getDeclaredConstructors();

3.5.2、Constructor 创建对象

常用方法:

                newInstance(Object... para)

                        调用这个构造方法, 把对应的对象创建出来

                        参数: 是一个Object类型可变参数, 传递的参数顺序 必须匹配构造方法中形式参数列表的顺序!

setAccessible(boolean flag)

                如果flag为true 则表示忽略访问权限检查 !(可以访问任何权限的方法)

3.6、获取Method

3.6.1、通过class对象 获取一个类的方法

1. getMethod(String methodName , class.. clss)

        根据参数列表的类型和方法名, 得到一个方法(public修饰的)

2. getMethods();

        得到一个类的所有方法 (public修饰的)

3. getDeclaredMethod(String methodName , class.. clss)

        根据参数列表的类型和方法名, 得到一个方法(除继承以外所有的:包含私有, 共有, 保护, 默认)

4. getDeclaredMethods();

        得到一个类的所有方法 (除继承以外所有的:包含私有, 共有, 保护, 默认)

3.6.2、Method 执行方法

invoke(Object o,Object... para) :

调用方法 ,

        参数1. 要调用方法的对象

        参数2. 要传递的参数列表

getName()

        获取方法的方法名称

setAccessible(boolean flag)

        如果flag为true 则表示忽略访问权限检查 !(可以访问任何权限的方法)

3.7、获取Field

3.7.1、通过class对象 获取一个类的属性

1. getDeclaredField(String filedName)

        根据属性的名称, 获取一个属性对象 (所有属性)

2. getDeclaredFields()

        获取所有属性

3. getField(String filedName)

        根据属性的名称, 获取一个属性对象 (public属性)

4. getFields()

        获取所有属性 (public)

3.7.2、Field 属性的对象类型

常用方法:

1. get(Object o );

        参数: 要获取属性的对象

        获取指定对象的此属性值

2. set(Object o , Object value);

        参数1. 要设置属性值的 对象

        参数2. 要设置的值

                设置指定对象的属性的值

3. getName()

获取属性的名称

4. setAccessible(boolean flag)

如果flag为true 则表示忽略访问权限检查 !(可以访问任何权限的属性)

3.8、获取注解信息

3.8.1、获取类/属性/方法的全部注解对象

Annotation[] annotations01 = Class/Field/Method.getAnnotations();

        for (Annotation annotation : annotations01) {

                System.out.println(annotation);

}

3.8.2、根据类型获取类/属性/方法的注解对象

注解类型 对象名 = (注解类型) c.getAnnotation(注解类型.class);

 4、通过反射+注解, 模仿Spring框架的IOC容器

4.1 注解类 @Controller

package com.kkb.annotation;

import java.lang.annotation.*;

/**

* 当一个类 被使用Controller注解后, 我们就创建这个类的对象,并维护起来.

* 通过策略的制定, 来确定对象创建的模式:

* 1. 当外部获取使用对象时, 我们创建新的对象返回

* 2. 当外部获取使用对象时, 我们只会创建一个, 重复的返回.

*/

@Documented

@Target(ElementType.TYPE)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

public @interface Controller {

        int type() default 1;

}

4.2 容器类 Application

package com.kkb.main;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import com.kkb.annotation.Controller;

import java.io.*;

import java.net.URL;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

public class Application {

        private static Map<Class,Object> data = new HashMap<>();

        public static void init(String configName) throws Exception {

//1. 读取配置文件, 获取那个包需要我们进行扫描.

        InputStream is = Application.class.getClassLoader().getResourceAsStream(configName);

        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is,"UTF-8"));

        StringBuffer json = new StringBuffer();

        String text = null;

        while( (text = br.readLine())!=null ){

                json.append(text);

}

        JSONObject object = JSONObject.parseObject(json.toString());

        String packName = object.getString("packName");

        //2. 扫描这个包,得到里面所有的类. (通过包名,得到文件夹)

        String packName2 = packName.replace(".","/");

        URL url = Application.class.getClassLoader().getResource(packName2);

        File file = new File(url.toURI());

        //3. 加载每一个类到内存,

        File[] files = file.listFiles(new FileFilter() {

        @Override

        public boolean accept(File pathname) {

                if (pathname.getName().endsWith(".class"))

                        return true;

                        return false;

                }

});

for(int i=0;i<files.length;i++){

        String className = packName+"."+files[i].getName().replace(".class","");

        Class<?> cls = Class.forName(className);

try {

                int type = getType(cls);

                //4. 通过反射,获取这个类的Controller注解内容是否是2

                if(type == 2){

                //5. 是2, 通过无参构造方法进行构造对象, 将每一个存储到data中, key是类信息.

                Object o = cls.getConstructor().newInstance();

                data.put(cls,o);

                System.out.println("已经自动创建了对象: "+cls.getName());

                System.out.println("它的内存地址是: "+o);

}

}catch (NullPointerException e){

                System.out.println(cls.getName()+" , 未配置Controller注解");

                }

        }

}

//5. 提供get方法, 通过类信息, 获取对象

public static Object get(Class cls) throws Exception {

        //1. 通过反射机制,获取cls的Controller的注解内容是1还是2

        int type = getType(cls);

        //2. 如果是1, 直接创建对象并返回

        if(type == 1)

        return cls.getConstructor().newInstance();

        //3. 如果是2, 则通过data 获取对象.

        if(type == 2) {

                Object o = data.get(cls);

                if(o == null){

                        //4. 如果data中不存在, 则创建对象并返回

                        o = cls.getConstructor().newInstance();

                        data.put(cls,o);

                }

                return o;

        }

                return null;

}

private static int getType(Class cls){

        Controller annotation = (Controller) cls.getAnnotation(Controller.class);

        int type = annotation.type();

        return type;

        }

}

4.3 测试用的入口类

package com.kkb.main;

import com.kkb.demo.Util;

public class Main {

        static{

                //初始化我们的对象容器机制

                try {

                        Application.init("application.json");

                } catch (Exception e) {

                        e.printStackTrace();

                }

}

/**

* 控制反转

模仿Spring IOC 容器 的案例

*/

public static void main(String[] args) throws Exception {

        Object o1 = Application.get(Util.class);

        Object o2 = Application.get(Util.class);

        System.out.println(o1);

        System.out.println(o2);

        }

}

4.4 测试用的普通类和工具类

Book.java

package com.kkb.demo;

import com.kkb.annotation.Controller;

@Controller(type=1)

public class Book {

        private String name;

        private String info;

        @Override

        public String toString() {

                return "Book{" +

                        "name='" + name + '\'' +

                        ", info='" + info + '\'' +

                        '}'+super.toString();

}

public String getName() {

        return name;

}

public void setName(String name) {

        this.name = name;

}

public String getInfo() {

        return info;

}

public void setInfo(String info) {

        this.info = info;

}

public Book() {

}

public Book(String name, String info) {

        this.name = name;

        this.info = info;

}

}

Util.java

package com.kkb.demo;

import com.kkb.annotation.Controller;

@Controller(type=2)

public class Util {

        public void u1(){

                System.out.println("哈哈");

        }

        public void u2(){

                System.out.println("嘿嘿");

        }

}