注解与反射

最新推荐文章于 2023-02-03 13:53:38 发布

tgd77

最新推荐文章于 2023-02-03 13:53:38 发布

阅读量283

点赞数

分类专栏： java基础文章标签： java 反射

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/tgd77/article/details/113830587

版权

java基础专栏收录该内容

6 篇文章

订阅专栏

本文深入探讨了Java中的注解和反射机制。注解包括内置注解如@Override、@Deprecated和SuppressWarnings，以及自定义注解。反射机制使得Java具备动态性，允许在运行时获取类的结构信息并操作对象。内容涵盖了Class类、类加载与ClassLoader的理解，以及如何通过反射获取和操作注解。

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 annotation and reflect

注解与反射是所有框架的一个底层

MyBits 框架、Spring 框架、SpringBoot 框架等等这些框架的底层实现就是注解和反射

注解annotation

一、什么是注解

1、annotation 是从 JDK 5.0 开始引入的新技术

2、annotation 的作用：

不是程序本身，可以对程序做出解释（这一点和注释 comment 也没什么区别）
可以被其它程序（比如：编译器等）读取

3、annotation 的格式：

注解是以 “@注释名” 在代码中存在的，还可以添加一系列参数值

例如：@Override（重写的注解）、@SuppressWarnings(value=“unchecked”) 等等

4、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

二、内置注解

1、@Override

定义在 java.lang.Override 中，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。

如果使用此注释类型注释方法，则除非至少满足以下条件之一，否则需要编译器生成错误信息：

该方法将覆盖或实现在超类型中声明的方法
该方法具有与 Object 中声明的任何公共方法的覆盖相同的签名

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

2、@Deprecated

定义在 java.lang.Deprecated 中，此注释可以用于修饰方法、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是存在更好的选择。

注释 @Deprecated 的程序元素是程序员不鼓励使用的程序元素，通常是因为它是危险的，或者因为存在更好的替代方法。编译器在不被弃用的代码中使用或覆盖不推荐使用的程序元素时发出警告。

public class Test extends Object{
    
    @Deprecated		//不推程序员使用，但是可以使用，或者存在更好的方式
	public static void test01(){
    	System.out.println("Deprecated");
	}
	public static void main(String args[]){
    	test01();
	}
    
}
//输出：Deprecated
//此时程序是能正常跑起来的，只是系统不推荐使用 @Deprecated 标注了的程序元素

3、@SuppressWarnings

定义在 java.lang.SuppressWarnings 中，用来抑制编译时的警告信息，可以修饰方法，也可以修饰类。

与前两个注释有所不同，此时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

@SuppressWarnings(“all”)
@SuppressWarnings(“unchecked”)
@SuppressWarnings(value={“unchecked”,“deprecation”})
等等…

注意：平时写代码不建议大家将警告信息抑制，因为警告能帮助我们去识别程序的一些错误，除非你看的真的心烦了

@SuppressWarnings("all")
public class Test extends Object{
    
    @Deprecated		//标注不推荐程序员使用的代码，但是可以使用，或者存在更好的方式
	public static void test01(){
    	System.out.println("Deprecated");
	}
	public static void main(String args[]){
    	test01();
	}
    
    //@SuppressWarnings("all")
    //可以修饰方法，也可以修饰类
    public void test02(){
        List list = new ArrayList();
    }
    
}

三、元注解 meta-annotation

1、元注解的作用

负责注解其它注解，Java 定义了4个标准的 meta-annotation 类型，它们被用来提供对其它 annotation 类型作说明

2、四个元注解的具体解释

这些元注解和它们所支持的类在 java.lang.annotation 包中可以找到（@Target、@Retention、@Documented、@Inherited）

@Target：用于描述注解的使用范围（即：被描述的注解可以用在什么地方）

1、TYPE：
Class, interface (including annotation type), or enum declaration
类，接口（包括注释类型）或枚举声明

2、FIELD
Field declaration (includes enum constants)
字段声明（包括枚举常量）

3、METHOD
Method declaration
方法声明

4、PARAMETER
Formal parameter declaration
形式参数声明

5、CONSTRUCTOR
Constructor declaration
构造函数声明

6、LOCAL_VARIABLE
Local variable declaration
局部变量声明

7、ANNOTATION_TYPE
Annotation type declaration
注释类型声明

8、PACKAGE
Package declaration
包声明

@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 (源码级别) < CLASS (Class 文件级别) < RUNTIME (运行时级别)
@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该注解

3、测试元注解

//测试元注解
public class Test{
    
    public void T
        
}

//自定义一个注解
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})	//表明此自定义注解只能修饰方法、接口和类
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)			//表明我们的注解在运行阶段还有效
@Documented			//表示是否将我们的注解生成在 Javadoc 中
@Inherited			//表示子类可以继承父类的注解
@interface Myannotation{
	    
}

四、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 {注解内容}
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，也可以忽略不写（参数名不为 value 就不能省略了）
注解参数必须要有值，我们定义注解参数时，经常使用空字符串、0 作为默认值

自定义注解

public class Test{
    
    //如果注解参数没有默认值，我们就必须给注解参数赋值，如 name、schools
    //如果注解参数有默认值，就不用再去定义了，如 age、id
    //注解参数是没有顺序的，随便先定义哪个都行
    @MyAnnotation(name = "zyt",schools = {"西北大学","电子科技大学","上海交大"})
    public void demo(){
        
    }
    
}

@Target({ElementType.TYPE,ElementTypeMETHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation{
	//注解的参数：参数类型 + 参数名 + () + default + 默认值;
    String name();	
    int age() default 0;
    int id() default -1;	//如果默认值为-1，代表不存在，与 indexof 有异曲同工之妙（如果找不到就返回-1）
    String[] schools();
}

反射 reflect

java.lang.reflection

一、静态语言与动态语言

1、动态语言

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者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。

2、主要的几种动态语言

Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python

3、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：例如：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使 Java 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！

二、Java 反射机制概述

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，透过这个镜子看到类的结构，所以，我们形象的称之为：反射

正常方式：引入需要的“包类”名称———通过new实例化——取得实例化对象
反射方式：实例化对象——getClass()方法——得到完整的“包类”名称

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（这是一个机制，在之后学习 AOP 的时候会用到）
等等…

反射的优点与缺点

1、优点

可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性

2、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需求。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
.......

三、理解 Class 类并获取 Class 实例

在 Object 类中定义了以下的方法，此方法将被所有的子类继承

public final Class getClass();

以上的方法返回值的类型是一个 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来看也很好理解，即：可以通过对象反射求出类的名称

1、Class 类

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 类型的对象。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
通过 Class 可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
Class 类是 Reflection 的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的 Class 对象

2、Class 类的常用方法

方法名	功能说明
static ClassforName(String name)	返回指定类名 name 的 Class 对象
Object newInstance( )	调用缺省构造函数，返回 Class 对象的一个实例
getName( )	返回此 Class 对象所表示的实体（类、接口、数组类或 void）的名称
Class getSuperClass( )	返回当前 Class 对象的父类的 Class 对象
Class[] getinterfaces( )	获取当前 Class 对象的接口
ClassLoader getClassLoader( )	返回该类的加载器
Constructor[] getConstructors( )	返回一个包含某些 Constructor 对象的数组
Method getMethod(String name,Class… T)	返回一个 Method 对象，此对象的形参类型为 paramType
Field[] getDeclaredFields( )	返回 Field 数组的一个数组

3、获取 Class 类的实例

a、若已知具体的类，通过类的 class 属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高

Class clazz = Person.class;

b、已知某个类的实例，调用该实例的 getClass( ) 方法获取 Class 对象

Class clazz = person.getClass();

c、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”);

d、内置基本数据类型的封装类可以直接使用类名.TYPE

e、还可以利用 ClassLoader我们之后会进行讲解

拓展：使用 getSuperclass() 方法获取父类的 Class 实例

//测试获取 Class 类的实例的各个方法
package com.zyt.reflection;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{

        Person person = new Person();
        System.out.println("这个人是："+person.name);
        System.out.println(person.toString());

        //方式一：通过某个类的实例对象调用 getClass() 获取
        Class c1 = person.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());

        //方式二：通过 forClass() 获取
        Class c2 = Class.forName("com.zyt.reflection.Student");
        System.out.println(c2.hashCode());

        //方式三：通过类的 class 属性获取
        Class c3 = Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());
        //通过比较 c2 和 c3 的 hash 值发现相同，验证了一个类只有一个 Class 实例的说法

        //方式四：基本内置类型的封装类都有一个 TYPE 属性
        Class c4 = Integer.TYPE;
        System.out.println(c4);

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

    }
}


class Person{

    public String name;

    public Person(String name){
        this.name = name;
    }

    public Person(){

    }

    @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";
    }

}


/*
输出：
这个人是：null
Person{name='null'}
21685669
2133927002
2133927002
int
class java.lang.Object
*/

4、哪些类型可以有 Class 对象

1、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
2、interface：接口
3、[]：数组
4、enum：枚举
5、annotation：注解@interface
6、primitive type：基本数据类型
7、void

//所有类型的 Class 对象
public class Test{
	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);
        
    }
}

/*
输出：
class java.lang.Object
interface java.lang.Comparable
class [Ljava.lang.String;
class [[I
interface java.lang.Override
class java.lang.annotation.ElementType
class java.lang.Integer
void
class java.lang.Class
*/

四、类的加载与 ClassLoader 的理解

1、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

2、链接

将 Java 类的二进制代码合并到 JVM 的运行时状态之中的过程

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

3、初始化

执行类构造器 ( ) 方法的过程。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 ( ) 方法在多线程环境中被正确加锁和同步

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        A a = new A();
        System.out.println(A.m);
        
        /*
        1、类加载到内存会产生一个类对应的 Class 对象
        2、链接结束后，m=0
        3、初始化
类构造器 <clinit>( ) 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
        	<clinit>( ){
        		System.out.println("A类静态代码块初始化");
        		m = 300;
        		m = 100;
        	}
        	最终 m=100
        */
    }
}

        
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类的无参构造初始化");
    }
}

/*
输出：
A类静态代码块初始化
A类的无参构造初始化
100
*/

4、什么时候会发生类的初始化？

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 变量）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（ Son[] array = new Son[5]; ）
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）

测试类什么时候会初始化

//new 一个类的对象时发生主动引用
//使用 java.lang.reflection 包的方法对类进行反射调用时发生主动引用
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;
}




public class Test{
    //当虚拟机启动，先初始化 main 方法所在的类
    static{
         System.out.println("Main类被加载");
    }
    
    public static void main(String[] args){
        //new 一个类的对象发生主动引用
        //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
        Son son = new Son();
    }
}
或
public class Test{
    static{
         System.out.println("Main类被加载");
    }
    
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
        //反射也会产生主动引用
        Class.forName("com.zyt.reflection.Son");
    }
}

/*
输出：
Main类被加载
父类被加载
子类被加载
*/

//调用类的静态成员(除了 final 修饰的静态变量)或静态方法时发生主动引用
package com.zyt.reflection;

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;
    
    public static String demo(){
        return "调用静态方法 demo()";
    }
}




public class Test{
    //当虚拟机启动，先初始化 main 方法所在的类
    static{
        System.out.println("Main类被加载");
    }

    public static void main(String[] args){
        //调用类的静态成员时发生主动引用（除了 final 变量）
        System.out.println(Son.m);
        //调用类的静态方法时发生主动引用
        System.out.println(Son.demo());
    }
}

/*
输出：
Main类被加载
父类被加载
子类被加载
100
调用静态方法 demo()
*/



//如果调用的是静态的 final 变量，则不会发生主动引用
public class Test{
    //当虚拟机启动，先初始化 main 方法所在的类
    static{
        System.out.println("Main类被加载");
    }

    public static void main(String[] args){
        //调用类的静态成员时发生主动引用
        System.out.println(Son.M);
    }
}

/*
输出：
Main类被加载
100
*/

测试什么时候不会发生初始化

//当通过子类引用父类的静态变量或方法，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）
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;
}




public class Test{
    static{
         System.out.println("Main类被加载");
    }
    
    public static void main(String[] args){
        //当通过子类引用父类的静态变量或方法，不会导致子类初始化
        System.out.println(Son.b);
    }
}

/*
输出：
Main类被加载
父类被加载
2
*/

或
public class Test{
    static{
         System.out.println("Main类被加载");
    }
    
    public static void main(String[] args){
        //通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化
        Son[] array = new Son[5];
    }
}
/*
输出：
Main类被加载
*/

或
   public class Test{
    static{
         System.out.println("Main类被加载");
    }
    
    public static void main(String[] args){
        //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）
        System.out.println(Son.M)
    }
}
/*
输出：
Main类被加载
1
*/

5、类加载器的作用（拓展）

a、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为方法区中的运行时数据结构，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。

b、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

c、类加载器的作用：

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

引导类加载器(Bootstap Classloader)：用 C++ 编写的，是 JVM 自带的类加载器，负责 Java 平台核心库（rt.jar），用来装载核心类库。该加载器无法直接获取。

拓展类加载器(Extension Classloader)：负责 jre/lib/ext 目录下的 jar 包或 -D java.ext.dirs 指定目录下的 jar 包装入工作库。

系统类加载器(System Classloader或App Classloader)：负责 java -classpath 或 -D java.class.path 所指的目录下的类与 jar 包装入工作，是最常用的加载器。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HejOPX9i-1613667950034)(D:\新建文件夹\MarkDown学习\Java\注解与反射\images\类加载器.jpg)]

public class Test{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
        
        //获取系统类加载器 (getSystemClassLoader)
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(systemClassLoader);
        
        //获取系统类加载器的父类加载器，即拓展类加载器 (getParent)
        ClassLoader parent1 = systemClassLoader.getParent();
        System.out.println(parent1);
        
        //获取拓展类加载器的父类，即根加载器（引导类加载器） (getParent)
        ClassLoader parent2 = parent1.getParent();
        System.out.println(parent2);
        
        //测试当前类是哪个加载器加载的
        ClassLoader classLoader = Class.forName("com.zyt.reflection.Test").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        
        //测试 JDK 内部类是由哪个加载器加载的
        classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        
        //如何获得系统加载器可以加载的类包路径
		System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
        
    }
}

/*
输出：
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@14ae5a5
null（根加载器是无法直接获取）
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
null（根加载器是无法直接获取）

C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\charsets.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\deploy.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\ext\cldrdata.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\ext\dnsns.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\ext\jaccess.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\ext\jfxrt.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\ext\localedata.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\ext\nashorn.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\ext\sunec.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\ext\zipfs.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\javaws.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\jce.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\jfr.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\jfxswt.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\jsse.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\management-agent.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\plugin.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\resources.jar;
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\jre\lib\rt.jar;
D:\IDEA\IDEA 项目\jdbc\out\production\JDBC;
D:\IDEA\IDEA 项目\jdbc\lib\mysql-connector-java-5.1.47.jar;
D:\IDEA\IntelliJ IDEA Community Edition 2019.3.1\lib\idea_rt.jar;
*/

d、双亲委派机制

BootstapLoader(根加载器、引导类加载器)
ExtensionLoader(拓展类加载器)
AppClassLoader  SystemClassLoader(系统类加载器)
自底向上检查类是否已经装载
自上向下尝试加载类

五、获取运行时类的完整结构

如：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
…

注意事项：
1、System.out.prinln(c1.getName());	//获得类的完整类名（包名+类名）
   System.out.prinln(c1.getSimpleName());	//获得类名
2、getFields() 只能找到 public 属性
   getDeclaredFields() 可以找到全部的属性
3、getMethods() 只能找到本类及其父类、超类（包括Object类）的全部 public 方法
   getDeclaredMethods() 可以找到本类全部的方法，但不能获取从父类、超类继承的方法
4、getConstructors() 只能找到 public 构造器
   getDeclaredConstructors() 可以找到全部的构造器
5、因为 Java 中有类的重载，所以获得指定方法或构造器需要填写 parameter types（参数类型）

//获得运行时类的完整结构
public class Test{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
        
        Class c1 = Class.forName("com.zyt.reflection.User");
        
        //获得类的名字
        System.out.prinln(c1.getName());	//获得类的完整类名（包名+类名）
        System.out.prinln(c1.getSimpleName());	//获得类名
        
        
        
        //获得类的属性
        //getFields() 只能找到 public 属性，getDeclaredFields() 可以找到全部的属性
        Field[] field = c1.getDeclaredFields();
        for(Field field : fields){
            System.out.prinln(field);
        }
        //获得指定属性的值
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        
        
        
        //获得类的方法
        //getMethods() 只能找到本类及其父类、超类（包括Object类）的全部 public 方法
        //getDeclaredMethods() 可以找到本类全部的方法，但不能获取从父类、超类继承的方法
        Method[] methods = c1.getMethods();
        for(Method method : methods){
            System.out.prinln("getMethods："+method);
        }
        methods = c1.getDeclaredMethods();
        for(Method method : methods){
            System.out.prinln("getDeclaredMethods："+method);
        }
        //获得指定的类方法
        //因为 Java 中有类的重载，所以需要填写parameter types（参数类型）
        Method getName = c1.getMethod("getName",null);
        Method setName = c1.getMethod("setName",String.class);
        System.out.prinln(getName);
        System.out.prinln(setName);
        
        
        
        //获得类的构造器
        Constructor[] constructor = c1.getConStructors();
        for(Constructor constructor : constructors){
            System.out.prinln(constructor);
        }
        constructor = c1.getDeclaredConStructors();
      	for(Constructor constructor : constructors){
            System.out.prinln(constructor);
        }
        //获得指定的类的构造器
        Constructer declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,int.class);
        System.out.prinln("指定："+declaredConstructor);
        
    }
}


/*
输出：
com.zyt.reflection.User
User

private java.lang.String com.zyt.reflection.User.name
private int com.zyt.reflection.User.id
private int com.zyt.reflection.User.age
private java.lang.String com.zyt.reflection.User.name

获得所有方法省略
public java.lang.String com.zyt.reflection.User.getName()
public void com.zyt.reflection.User.setName(java.lang.String)

public com.zyt.reflection.User()
public com.zyt.reflection.User(java.lang.String,int,int)
public com.zyt.reflection.User()
public com.zyt.reflection.User(java.lang.String,int,int)
指定：public com.zyt.reflection.User(java.lang.String,int,int)

*/

小结：
1、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
2、一定要熟悉 java.lang.reflect 包的作用，反射机制
3、如何获得属性、方法、构造器的名称、修饰符等

六、有了 Class 对象我们能做什么？

1、创建类的对象：调用 Class 对象的 newInstance( ) 方法

类必须有一个无参数的构造器
类的构造器的访问权限需要足够

思考：难道没有无参的构造器就不能创建对象了吗？
只有在操作的时候明确的调用类中的构造器，并将参数传递进去之后，才可以实例化操作
步骤如下：
1、通过 Class 类的 getDeclaredConstructor(Class ... parmeterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器
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
4、使用 newInstance() 方法创建类的对象

2、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) 方法获得一个 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)
第一个参数为要调用激活的方法的对象，第二个参数为激活的方法的形参列表

1、Object 对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回 null
2、若原方法若为静态方法，此时参数 Object obj 可为 null，因为静态方法是类公有的
3、若原方法形参列表为空，则 Object[] args 为 null
4、若原方法声明为 private，则需要在调用此 invoke() 方法前，显示调用方法对象的 setAccessible(true) 方法，调用之后将可访问 private 的方法

SetAccessible()

1、Method和field、Constructor对象都有SetAccessible()方法
2、setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关
3、参数值为true则指示反射的对象在使用的时候应该取消java语言访问检查
此时会提高反射的效率，如果代码中必须用反射，而该句代码需要频繁的被调用，那么请设置为true
此时原本无法访问的私有成员也可以访问
4、参数值为false则指示反射的对象应该实施java语言访问检查

3、操作指定的属性

//通过反射动态的创建对象、调用方法、操作属性
public class Test{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,IllegalAccessException,InstantiationException{
        
        //获得 Class 对象
        Class c1 = Class.forName("com.zyt.reflection.User");
        
        
        
        //有无参构造器的情况下，构造一个对象
        User user1 = (User)c1.newInstance();		//本质上是调用了类的无参构造器
        System.out.println(user1);
        //没有无参构造器的情况下，构造一个对象
        Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,int.class);
        User user2 = constructor.newInsance("zyt","001","21");
        System.out.println(user2);
        
        
        
        //通过反射调用一个方法
        User user3 = (User)c1.newInstance();
        //通过反射获取一个方法
        Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName",String.class);
        //invoke():激活某个方法
        setName.invoke(user3,"zyt");
        System.out.println(user3.getName());
        
        
        
        //通过反射操作属性
        User user4 = (User)c1.newInstance();
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        //不能直接操作私有属性，但在反射中是可以实现的，我们需要关闭程序的安全检测，属性或方法的setAccessible(true)
        //关闭私有权限检测使用setAccessible()方法，true为关闭，false为打开
        name.setAccessible(true);
        name.set(user,"zhl");
        System.out.println(user4.getName());
        
    }
}

/*
输出：
User{name='null',id=0,age=0}
User{name='zyt',id=001,age=21}
zyt
zhl
*/

4、使用 setAccessible(true) 前后性能对比分析

//使用setAccessible(true)前后性能对比分析
public class Test{
       
        //普通方式调用方法
        public void test01(){
            User user = new User();
            
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            for(int i=0;i<1000000000;i++){
                user.getName();
            }
            long endTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("普通方式执行十亿次所需时间："+(endTime-startTime)+"ms");
        }
            
            
            
        //使用反射方式调用方法
        public 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<1000000000;i++){
                getName.invoke(user,null);
            }
            long endTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("反射方式执行十亿次所需时间："+(endTime-startTime)+"ms");
        }    
        
        //使用反射方式调用方法，并且关闭检测
        public 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<1000000000;i++){
                getName.invoke(user,null);
            }
            long endTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("关闭检测执行十亿次所需时间："+(endTime-startTime)+"ms");
        }
    
        public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException,InvocationTargetException,IllegalAccessException{
            test01();
            test02();
            test03();
        }
}

/*
输出：
普通方式执行十亿次所需时间：9ms
反射方式执行十亿次所需时间：5699ms
关闭检测执行十亿次所需时间：1959ms
*/

结论：
普通方式执行效率最高
关闭检测执行效率其次
反射方式执行效率最差

七、利用反射获取泛型信息（了解）

Generic   泛型
genericparameter  泛型参数
genericParameterType   泛型参数类型
actualTypeArguments   实际类型参数
ParameterizedType    结构化参数类型

1、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。

2、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。

3、ParameterizedType：表示一种参数化类型，比如 Collection

4、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

5、TypeVariable ：是各种类型变量的公共父接口

6、WildcardType ：代表一种通配符类型表达式

public class Test{
    
    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){
        
        Method method = Test.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);
                }
            }
        }
        
        System.out.println("----------------------------------------------------------------------");
        
        method = Test.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);
            }
        }
        
    }
    
}

/*
输出：
#java.util.Map<java.lang.String,com.zyt.reflection.User>
class java.lang.String
class com.zyt.reflection.User
#java.util.List<com.zyt.reflection.User>
class com.zyt.reflection.User
----------------------------------------------------------------------
class java.lang.String
class com.zyt.reflection.User
*/

八、反射操作注解

getAnnotations

getAnnotation

1、练习：ORM

了解什么是 ORM？

Object relationship Mapping ---->对象映射关系

class Student{
    int id;
    String name;
    int age;
}

id	name	age
001	zyt	20
002	zhl	23

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

public class Test{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
        
        Class c1 = Class.forName("com.zyt.reflection.Student");
        
        //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
        Tablekuang tablekuang = (Tablekuang)c1.getAnnotation(Tablekuang.class);
        String value = tablekuang.value();
        System.out.println(value);
        
        //获得类指定的注解
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        Fieldkuang fieldkuang = (Fieldkuang)name.getAnnotation("Fieldkuang.class");
        System.out.println(fieldkuang.columnName());
        System.out.println(fieldkuang.type());
        System.out.println(fieldkuang.length());
    }
}


@Tablekuang("db-student")
class Student{
    
    @Fieldkuang(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
    private int id;
    @Fieldkuang(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
    private int age;
    @Fieldkuang(columnName = "db_name",type = "varchar",length = 3)
    private String name;
    
    public Student(){
        
    }
    
    public Student(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;
    }
    
}


//自定义一个类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Tablekuang{
    String value();
}


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

/*
输出：
@com.zyt.reflection.Tablekuang(value=db_student)
db_student
db_name
varchar
3
*/