Java 注解与反射-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/liujaiqi111/article/details/131616660

本文详细介绍了Java中的注解和反射机制。注解用于为程序提供元数据，可以在编译时或运行时被读取。反射机制允许在运行时检查类的结构，创建对象并调用方法。文章涵盖了注解的种类、自定义注解、元注解，以及反射中的Class对象、方法、字段和构造器的获取与使用。同时，讨论了类加载过程和双亲委派模型。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

注解与反射

注解

Java.Annotation

框架的底层大多是注解和反射

注释是给人看的，注解不光给人看，还要给程序（机器）解读

什么是注解

Annotation是从JDK5.0开始引入的技术
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（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：定义在java.lang.Override中，此注释只适用于修辞方法，表示一个方法声明打算重写超类中另一个方法声明。
@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者存在更好的选择。
@SuppressWarnings：定义在java.lang.SupressWarnings中，用来抑制编译时的警告信息。
- 与前两个注释有所不同，你需要添加一个参数才能正确使用，这些参数都是已经定义好了的，我们选择性的使用就好了。
- @SupressWarnings(“all”)
- @SuppressWarnings(“unchecked”)
- @SuppressWarnings(value = {“unchecked”, “deprecation”})
- 等等……

@Override

//@Override  重写的注解
    @Override
    public String toString() {
        return super.toString();
    }

@Deprecated

添加了该注解的方法，在IDEA中会加上一道横线，表示该方法不推荐使用，但是可以使用。

//@Deprecated 不推荐程序员使用，但是可以使用，或者存在更好的方式
@Deprecated
public static void test(){
    System.out.println("Deprecated");
}

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

@SuppressWarnings抑制警告信息，需要参数。

//这里如果不适用list的话，list是灰色警告
//@SuppressWarnings("all") 镇压所有警告，还可以放类之上，字段之上等等
@SuppressWarnings("all")
public void test02(){
    List list = new ArrayList<>();
}

平时不建议镇压、抑制警告，警告可以帮助我们编写正确的程序。

元注解

元注解的作用就是负责注解其他注解，Java定义了4个标准的meta-annotation类型，他们被用来提供对其他annotation类型的说明。
这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到（@Target,@Retention,@Documented,@Inherited）
- @Target：用于描述注解的适用范围（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)
- @Documented：说明该注解将被包含在javadoc中
- @Inherited：说明子类可以继承父类中的注解

package annotation;

import java.lang.annotation.*;

/**
 * 测试元注解
 */
@MyAnnotation
public class Test02 {

    public void test() {

    }
}

// 定义一个注解
// @Target 表示我们的注解的使用位置，可以用在哪些地方。例子只能在方法和类（接口）上使用，value是一个ElementType[]类型的数组
@Target(value = {ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
// @Retention 表示我们的注解的生命周期,在什么地方还有效。例子是在运行时有效，一般都是运行时有效，很少会写只在源码有效的注解。SOURCE < CLASS < RUNTIME
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
// @Documented 表示是否将我们的注解声称在Javadoc中
@Documented
// @Inherited 子类可以继承父类的注解
@Inherited
@interface MyAnnotation{

}

自定义注解

使用@interface自定义注解时，自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口
分析：
- @interface用来声明一个注解，格式：public @interface 注解名 {定义内容}
```
public @interface 注解名 {
    定义内容
}
```
- 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（返回值只能是基本类型，Class, String, enum)
- 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。

package annotation;

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

/**
 * 自定义注解
 */
public class Test03 {
    // 注解可以显式赋值，如果没有默认值，我们就必须给注解赋值
    // 不写参数会报错，注解参数没有顺序要求
    @MyAnnotation2(name = "liu", schools = {"江苏科技大学，江科大"})
    public static void test() {

    }

    @MyAnnotation3("")
    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;

    // 如果默认值为 -1，代表不存在
    int id() default -1;

    String[] schools() default {"清华大学"};
}

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3 {
    // 如果只有一个参数，那么最好将参数名改成value，这样就可以在使用注解的时候省略参数名
    String value();
}

反射

Java.Reflection

因为反射机制，Java变成了准动态语言。

静态VS动态

动态语言：

是一类在运行时可以改变其结构的语言：例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。通俗点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。
主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python等

静态语言

与动态语言相对应的，运行时结构不可变的语言就是静态语言。如Java、C、C++。
Java不是动态语言，但Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性，**我们可以利用反射机制获得类似动态语言的特性。**Java的动态性让编程的时候更加灵活。

Java Reflection

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。
- Class c = Class.forName("java.lang.String")
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，透过这面镜子看到类的结构，所以我们形象的称之为：反射！

Java反射机制研究及应用

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
……

Java反射优点和缺点

优点：

可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性

缺点：

对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

反射相关的主要API

java.lang.Class：代表一个类
java.lang.reflect.Method：代表类的方法
java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量
java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造器
……

Class类

在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承

public final Class getClass()

以上的方法返回值类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果看也很好理解，就是可以通过对象反射求出类的名称。

对象照镜子后可以得到的信息：

某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的Class类型对象。一个Class对象包含了特定某个结构（class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[ ])的有关信息。

Class本身也是一个类
Class对象只能由系统建立对象
一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例
一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成

Class类常用方法

获得反射对象

package reflection;

/**
 * 什么叫反射
 */
public class Test01 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // 通过反射获取类的class对象
        Class c1 = Class.forName("reflection.User");
        System.out.println(c1);

        Class c2 = Class.forName("reflection.User");
        Class c3 = Class.forName("reflection.User");
        Class c4 = Class.forName("reflection.User");

        // 一个类在内存中只有一个Class对象
        // 一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在Class对象中。也就是说可以通过这个Class对象获取类的所有消息
        System.out.println(c2.hashCode());
        System.out.println(c3.hashCode());
        System.out.println(c4.hashCode());


    }
}

// 实体类:pojo/entity
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 +
                '}';
    }
}

获取Class类的实例

若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为可靠，程序性能最高

Class clazz = Person.class;
已知某个类的实例，调用实例的getClass()方法获取Class对象

Class clazz = person.getClass();
已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException

Class clazz = Class.forName("demo01.student");
内置基本数据类型可以直接使用 “类名.Type”
还可以利用ClassLoader后面会讲解

package reflection;

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

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

        // 方式三：通过 “类名.class" 获得
        Class<Student> 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<Integer> c4 = Integer.TYPE;
        System.out.println(c4);

        // 获得父类类型
        Class c5 = c1.getSuperclass();
        System.out.println(c5);
    }
}

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 = "学生";
    }
}

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

运行结果：

所有类型的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

package reflection;

import java.lang.annotation.ElementType;

/**
 * 所有类型的Class
 */
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) {
        // 类
        Class c1 = Object.class;
        // 接口
        Class c2 = Comparable.class;
        // 一维数组
        Class c3 = String[].class;
        // 二维数组
        Class c4 = int[][].class;
        // 注解
        Class c5 = Override.class;
        // 枚举
        Class c6 = ElementType.class;
        // 基本数据类型
        Class c7 = Integer.class;
        // void
        Class c8 = void.class;
        // Class
        Class c9 = Class.class;

        // 快捷键 AlT或鼠标滚轮 矩形选择 Shift + Alt 任意选择
        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());
    }
}

类加载和类初始化分析

Java内存分析

类加载的过程（了解）

当程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过如下三个步骤来对该类进行初始化。

类的加载与ClassLoader的理解（类加载分析）

加载：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，然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象。（所以我们只能获取Class对象）
链接：将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程。
- 验证：确保加载的类信息符合JVM规范，没有安全方面的问题。
- 准备：正式为类变量（static）分配内存并设置类变量默认初始值的阶段，这些内存都将在方法区中进行分配。
- 解析：虚拟机常量池内的**符号引用（常量名）替换为直接引用（地址）**的过程。
初始化：
- 执行类构造器<clinit>()方法（class init）的过程。类构造器方法是由编译器自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并产生的。（类构造器是构造类信息的，不是构造该类对象的构造器）。
- 当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化。
- 虚拟机会保证一个类的<clinit>()方法在多线程环境中被正确加锁和同步。

package reflection;

/**
 * 类的加载
 */
public class Test04 {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        System.out.println(A.m);

        /*
        1.加载到内存，会产生一个类对应的Class对象
        2.链接，链接结束后，m = 0
        3.初始化
            <clinit>(){
                System.out.println("A类静态代码块初始化");
                m = 300;
                m = 100;
            }
            合并之后此时 m = 100;
            这里是按照代码顺序进行合并的，代码顺序不一样，合并结果不一样
         */
    }
}

class A {
    static {
        System.out.println("A类静态代码块初始化");
        m = 300;
    }
    static int m = 100;

    public A() {
        System.out.println("A类的无参构造器初始化");
    }
}

运行结果：

什么时候会发生类的初始化（类初始化分析）

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
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，不会导致子类初始化。
- 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）

package reflection;

/**
 * 测试类什么时候会初始化
 */
public class Test05 {
    static {
        System.out.println("main类被加载");
    }

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // 1.主动引用 先加载父类再加载子类
//        Son son = new Son();

        // 反射也会产生主动引用 先加载父类再加载子类
//        Class.forName("reflection.Son");

         /*不会产生类引用的方法*/
        // 1.通过子类引用父类的静态变量 父类会加载，子类不加载
//        System.out.println(Son.b);

        // 2.通过数组 声明数组或创建数组都不会导致类被初始化，父类子类都不会被初始化，只是给了一点空间，命了个名
        Son[] array = new Son[5];

        // 3.常量池中的引用变量 常量在链接阶段已经被初始化了
        System.out.println(Son.M);

    }
}

class Father {
    static int b = 2;

    static {
        System.out.println("父类被加载");
    }
}

class Son extends Father {
    static {
        System.out.println("子类被加载");
        m = 300;
    }

    static int m = 100;
    static final int M = 1;
}

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（提高效率）：标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类，但一旦某一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。

类加载器的作用是用来把类（class）装载进内存的。JVM规范定义了如下类型的类加载器。

package reflection;

/**
 * 获得系统类加载器
 */
public class Test06 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // 获取系统类的加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(systemClassLoader);

        // 获取系统类加载器的父类加载器 --> 扩展类加载器
        ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
        System.out.println(parent);

        // 获取扩展类加载器的父类加载器 --> 根加载器（C/C++）Java获取不到，返回null
        ClassLoader parent1 = parent.getParent();
        System.out.println(parent1);

        // 测试当前类是哪个加载器加载的
        ClassLoader classLoader = Class.forName("reflection.Test06").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        // 测试JDK内置的类是谁加载的
        ClassLoader classLoader1 = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader1);

        // 如何获得系统类加载器可以加载的路径
        System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));

        /*
        E:\IdeaProjects\Java Learning\Java Kuangshen\multithreading\out\production\multithreading;
        E:\IdeaProjects\Java Learning\Java Kuangshen\multithreading\lib\commons-io-2.13.0.jar
         */

        // 双亲委派机制
        /* 如果我们自己写一个类，类加载器会一级一级向上委托寻找，如果根加载器找到了同样的类，则直接用已经写好的原有的类，而不会使用我们自己写的类
        * 如果没找到的话，就向下拓展类加载器寻找，一层层向下寻找
         */
    }
}

双亲委派机制

类加载器的顺序：

加载过程中会先检查类是否已被加载，检查顺序是自底向上，从Custom ClassLoader到BootStrapClassLoader逐层检查，只要某个类加载器已加载就视为已加载此类。
而加载的顺序是自顶向下，也就是由上层来逐层尝试加载此类。在加载类时，每个类加载器都会将加载任务上交给其父加载器，如果其父加载器找不到，再由自己去加载。
Bootstrap Loader（启动类加载器）是最顶级的类加载器，其父加载器为null。

引导类加载器（根加载器）：BootstrapClassLoader JDK内置的类加载器

拓展类加载器：ExtClassLoader

系统类加载器（用户类加载器或自定义类加载器）：AppClassLoader 我们自己写的类加载器。

创建运行时类的对象

获取运行时类的完整结构

通过反射获取运行时类的完整结构

Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation

实现类的全部接口
所继承的父类
全部的构造器
全部的方法
全部的Field
注解
……

package reflection;

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

/**
 * 获得类的信息
 */
public class Test07 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class c1 = Class.forName("reflection.User");

        // 获得类的名字 获得包名 + 类名
        System.out.println(c1.getName());
        // 获得类名
        System.out.println(c1.getSimpleName());

        // 获得类的属性 获得所有属性 字段数组
        System.out.println("===========================");
        // getFields() 只能找到public属性
        Field[] fields = c1.getFields();

        // 找到全部的属性
        fields = c1.getDeclaredFields();
        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("===========================");
        // 获得本类以及其父类的全部public方法
        Method[] methods = c1.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("正常的：" + method);
        }
        // 获得本类的所有方法
        Method[] methods1 = c1.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods1) {
            System.out.println("getDeclaredMethods:" + method);
        }

        // 获得指定方法
        Method getName = c1.getMethod("getName", null);
        // Java中有重载，所以需要参数判断是哪一个方法，参数也要以反射的形式
        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("===========================");
        // 获得public方法
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }

        // 获得本类的全部方法
        Constructor[] constructors1 = c1.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors1) {
            System.out.println("全部的" + constructor);
        }

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

简单的小结

在实际的操作中，取得类的信息的操作代码，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。

动态创建对象执行方法

有了Class对象，能做什么？

创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法
1. 类必须有一个无参数的构造器（否则报错）
2. 类的构造器的访问权限需要足够
难道没有无参的构造器就不能创建对象了吗？只要在操作的时候明确的调用类中的构造器，并将参数传递进去后，才可以实例化操作。
步骤如下：
1. 通过Class类的getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes)取得本类的指定形参形式的构造器
2. 向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数。
3. 通过Constructor实例化对象。

调用指定的方法

通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。

通过Class类的getMethod(String name, Class…parameterTypes)方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型。
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。

Object invoke(Object obj, Object… args)

Object对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null
若原方法为静态方法，此时形参Object obj可为null
若原方法形参列表为空，则Object[] args为null
若原方法声明为private，则需要在调用此invoke()方法前，显式调用方法对象的setAccessible(true)方法，将可以访问private的方法。

setAccessible

Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法。
setAccessible的作用是启用和禁用访问安全检查的开关。
参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查。（默认为false）
- 可以提高反射的效率。如果代码中必须用反射，而该语句代码需要频繁的被调用，那么请设置为true。
- 使得原本无法访问的私有成员也可以访问。
参数值为false则指示反射的对象要实施Java语言访问检查。

package reflection;

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

/**
 * 通过反射动态地创建对象
 */
public class Test08 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        // 获得Class对象
        Class c1 = Class.forName("reflection.User");

        // 构造一个实例对象
        /* 本质上是调用了类的无参构造器，如果类没有写无参构造器的话，会报错 */
        //User user = (User) c1.newInstance();
        // 输出后参数都为空
        //System.out.println(user);

        // 通过构造器创建对象
        //Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        //User user2 = (User) constructor.newInstance("刘", 001, 18);
        //System.out.println(user2);

        // 通过反射调用普通方法
        User user3 = (User) c1.newInstance();
        // 通过反射获取一个方法
        Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        // invoke: 激活，需要传递（对象，“方法的值”）
        setName.invoke(user3, "刘子");
        System.out.println(user3.getName());

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

        // 不能直接操作私有属性，我们需要关闭程序的安全检测，需要设置属性或者方法的安全监测，即设置可以访问
        name.setAccessible(true);
        name.set(user4, "刘");
        System.out.println(user4.getName());
    }
}

性能对比分析

package reflection;

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

/**
 * 分析性能问题
 */
public class Test09 {

    // 普通方式调用
    public static void test01() {
        User user = new User();

        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 10_0000_0000; i++) {
            user.getName();
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("普通方式执行十亿次需要：" + (endTime - startTime) + "毫秒");
    }
    // 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 < 10_0000_0000; i++) {
            getName.invoke(user, null);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("反射方式执行十亿次需要：" + (endTime - startTime) + "毫秒");
    }
    // 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 < 10_0000_0000; i++) {
            getName.invoke(user, null);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("关闭检测后执行十亿次需要：" + (endTime - startTime) + "毫秒");
    }

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

运行结果：

这一结果印证了如果代码中必须用反射，而该语句代码需要频繁的被调用，那么请 getName.setAccessible(true);设置为true。

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<String>
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

package reflection;

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

/**
 * 通过反射获取泛型
 */
public class Test10 {
    public void test01(Map<String, User> map, List<User> list) {
        System.out.println("test01");
    }

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

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        // 查看参数类型
        Method method = Test10.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);
        //获得方法的参数类型
        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        // 遍历参数类型：一个为Map，一个为List
        for (Type genericParameterType : method.getGenericParameterTypes()) {
            System.out.println("#" + genericParameterType);
            // 判断是否是参数化类型，参数化类型就是带<>的参数
            if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) {
                // 获得实际的参数类型
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
                // 遍历Map或List泛型中的参数类型：Map中的是String和User；List中的是User
                for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
        }

        // 查看返回值类型
        method = Test10.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);
            }
        }
    }
}

运行结果：

反射操作注解

getAnnotiations
getAnnotation

练习：ORM

什么是ORM？
- Object relationship Mapping --> 对象关系映射
- 类和表结构对应
- 属性和字段对应
- 对象和记录对应

要求：利用注解和反射完成类和表结构的映射关系

package reflection;

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

/**
 * 练习反射操作注解
 */
public class Test11 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class c1 = Class.forName("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
        Tableliu tableliu = (Tableliu) c1.getAnnotation(Tableliu.class);
        String value = tableliu.value();
        System.out.println(value);

        // 获得类指定的注解
        Field f = c1.getDeclaredField("name");
        Fieldliu annotation = f.getAnnotation(Fieldliu.class);
        System.out.println(annotation.columnName());
        System.out.println(annotation.type());
        System.out.println(annotation.length());
    }
}

@Tableliu("db_student")
class Student2 {

    @Fieldliu(columnName = "db_id", type = "int", length = 10)
    private int id;
    @Fieldliu(columnName = "db_age", type = "int", length = 10)
    private int age;
    @Fieldliu(columnName = "db_name", type = "varchar", length = 10)
    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 + '\'' +
                '}';
    }
}

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

// 属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Fieldliu {
    String columnName();
    String type();
    int length();
}