本文详细介绍了Java注解的应用及自定义注解的方法，并深入探讨了反射机制的基础知识与高级应用，包括类的加载过程、反射创建对象及性能分析。
前言
因为上一章听多线程，前面听得就还好能够理解，但是后面就越来越难以理解。所以，以后看视频的时候还是要花点时间总结一下的，不然以后想复习的话，再看一遍视频就浪费时间，所以总结一下，还是很必要的。要是没看过视频的话，建议还是先看视频，在来看这个，这个起到复习的作用就好，感觉狂神讲的还是很好地。但是奈何资质不行，到后面几节就全是听个响留个印象了。唉，以后再来吧
视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1p4411P7V3
1.什么是注解
-
Annotation是从JDK5.0开始引入的新技术
-
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）没有什么区别）
- 可以被其他的程序读取。
-
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
- @SuooressWarning(value=“unchecked”).
-
Annotation在哪里可以使用
- 可以附加在package、class、methon、filed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原元数据的访问
package Annotation;
public class Test01 {
@Override
public String toString() {
return super.toString();
}
}
1.2内置注解
1.2.1 @Override
- 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的另一个方法声明.
1.2.2 @Deprecated
- @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．
1.2.3 @suppressWarnings
- 定义在java.lang.SuppressWarnings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﹒
- √@SuppressWarnings(“all”)
- √@SuppressWarnings(“unchecked”)
- √@SuppressWarnings(value=t"unchecked",“deprecation”})√等等…
1.2.4 代码
package Annotation;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Test01 extends Object{
@Override
public String toString() {
return super.toString();
}
@Deprecated //废弃但可用
public static void test(){
System.out.println("test");
}
@SuppressWarnings("all")//镇压警告
public void test02(){
List list =new ArrayList();
}
public static void main(String[] args) {
test();
}
}
1.3 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类型作说明﹒
- 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:用于描述注解的使用范围(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)
- @Document: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
1.3.1代码
package Annotation;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Myannoation
public class Test02 {
@Myannoation
public void Test02() {
}
}
//定义一个注解
//Target 作用域
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
//RetentionPolicy 表示我们的注解在什么地方还有效
//
@interface Myannoation{
}
1.4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}√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．
1.4.1代码
package Annotation;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
public class Test03 {
@MyAnnotation2(name ="zhh",schools = "shangda")
public void Test(){
}
@MyAnnotation3(value = "")
public void Test2(){
}
}
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{
//注解参数：参数类型+参数名（）；
String name() default "";//设置注解的默认值为空
int age() default 0;
int id() default -1;
String[] schools();
}
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3{
String value();
}
2.反射
扩充（静态 VS 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!
2.1 获得反射对象
package Reflection;
public class Test01 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//通过反射获得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");
System.out.println(c2.hashCode());
System.out.println(c3.hashCode());
System.out.println(c4.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;
}
}
2.2 class 类的常用方法
[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-bwGpYX4y-1604919430292)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201107144854104.png)]
代码
package Reflection;
public class Test03 {
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());
//方拾二：通过forName获得
Class<?> c2 = Class.forName("Reflection.Teacher");
System.out.println(c2.hashCode());
//方式三：通过类名.class获得
Class<?> c3=Student.class;
System.out.println(c3.hashCode());
//方式四：基本内置类型的包装类都有一个Type
Class<?> c4=Integer.TYPE;
System.out.println(c4);
//获得父类类型
Class<?> c5 = c1.getSuperclass();
System.out.println(c5);
}
}
class Person{
String name;
public Person() {
}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
}
class Student extends Person{
public Student(){
this.name="学生";
}
}
class Teacher extends Person{
public Teacher(){
this.name="老师";
}
}
2.3所有类型的class对象
代码
package Reflection;
import java.lang.annotation.ElementType;
public class Test04 {
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);
int[] a=new int[10];
int[] b=new int[100];
System.out.println(a.getClass().hashCode());
System.out.println(b.getClass().hashCode());
}
}
3 Java内存分析
[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-exKRtQnC-1604919430297)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20201109090412427.png)]
3.1类的加载与ClassLoader的理解
- 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.
- 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()方法的过程。类构造器()方法是由编译期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。
3.2 类的加载顺序
- 静态变量
- 静态方法
- 常量池
- 代码
- …
3.3 代码
package Reflection;
public class Test05 {
public static void main(String[] args) {
A a=new A();
System.out.println(a);
}
}
class A{
static {
System.out.println("A类的静态代码块初始化");
int n=300;
int m=300;
System.out.println(n+"-----"+m);
}
static int m=100;
public A(){
System.out.println("A类的无参构造初始化"+m);
}
}
4. 分析类的初始化
- 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)
4.1 代码
package Reflection;
public class Test06 {
static {
System.out.println("main类被加载");
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//主动引用
Son son=new Son();
//反射也会产生主动引用
// Class.forName("Reflection.Son");
}
}
class Father{
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;
}
5. 系统类的加载器
代码
package Reflection;
public class Test07 {
public static void main(String[] args) {
//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++)
ClassLoader parent1=parent.getParent();
System.out.println(parent1);
}
}
6. 动态创建对象执行方法
- 需要在User方法中重写toString方法，不然输出与视频中不一致
package Reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
//动态创建对象，通过反射
public class Test09 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,
IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException,
InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
Class c1=Class.forName("Reflection.User");
User user4 = (User) c1.newInstance(); //调用类的无参构造器
System.out.println(user4);
//通过构造器创建对象
Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
User user1=(User) constructor.newInstance("琴江", 1,18);
System.out.println(user1);
//通过反射调用普通方法
User user2=(User)c1.newInstance();
//通过反射获取方法
Method setname =c1.getMethod("setName", String.class);
setname.invoke(user2,"狂神");
System.out.println(user2.getName());
//通过反射操作属性
System.out.println("==========================");
User user3 = (User)c1.newInstance();
Field name =c1.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true); //关闭程序安全监测
name.set(user3,"狂神2");
System.out.println(user3.getName());
}
}
7. 性能对比分析
7.1 setAccessible
-
Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法。
-
setAccessible作用是启动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。
-
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。
-
使得原本无法访问的私有成员也可以访问
-
-
参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查
7.2 代码
package Reflection;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Test10 {
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
test11();
test12();
test13();
}
//普通方式调用
public static void test11(){
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10亿次："+(endTime-startTime)+"ms");
}
//反射方式调用
public static void test12() 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("反射方式执行10亿次："+(endTime-startTime)+"ms");
}
//反射方式调用 关闭监测
public static void test13() 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("关闭监测,反射方式执行10亿次："+(endTime-startTime)+"ms");
}
}
8.反射操作泛型
package Reflection;
import java.lang.reflect.AnnotatedType;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class Test11 {
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
Method method=Test11.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);
}
}
}
method=Test11.class.getMethod("test02", null);
Type genericParameterType = method.getGenericReturnType();
if(genericParameterType instanceof ParameterizedType){
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
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;
}
}
9. 反射操作注解
package Reflection;
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;
import java.sql.SQLOutput;
public class Test12 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
Class c1=Class.forName("Reflection.Student2");
Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation);
}
Tablekuang tablekuang = (Tablekuang)c1.getAnnotation(Tablekuang.class);
String value = tablekuang.value();
System.out.println(value);
//获得类指定的注解
Field field= c1.getDeclaredField("name");
Fieldkuang annotation = field.getAnnotation(Fieldkuang.class);
System.out.println(annotation.columnName());
System.out.println(annotation.type());
System.out.println(annotation.length());
}
}
@Tablekuang("db_student")
class Student2{
@Fieldkuang(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
private int id;
@Fieldkuang(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
private int age;
@Fieldkuang(columnName = "db_id",type = "int",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 + '\'' +
'}';
}
}
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Tablekuang{
String value();
}
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Fieldkuang{
String type();
String columnName();
int length();
}
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