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注解与反射

edgarstudy 2021-04-17 21:08 原文

注解与反射

注解

什么是注解

  • Annotation是JDK5.0开始引入的新技术
  • Annotation可以被其它程序读取，通过反射可以读取注解的信息

内置注解

  1. @Override:重写方法
  2. @Deprecated:建议不使用改方法
  3. @SuppressWarnings("all"):抑制警告
package com.edgar.annotation;

import java.util.ArrayList;
@SuppressWarnings("all")//抑制警告
public class Test01 extends Object{

    @Override//重写方法 
    public String toString() {
        return super.toString();
    }

    @Deprecated//建议不使用改方法
    public static void test(){
        System.out.println("Deprecated");
    }

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

元注解

什么是元注解？

元注解是对注解的注解

四大元注解

  1. @Target:表示我们的注解可以用在那个地方
  2. @Retention:表示我们的注解在什么时候还有效
  3. @Documented:表示是否将我们的注解生成在JavaDoc中
  4. @Inherited:表示子类可以继承父类的注解
package com.edgar.annotation;

import java.lang.annotation.*;

@MyAnnotation
public class Test02 {



    public void test() {

    }
}
//元注解：对注解的注解（Target、Retention、Documented、Inherited）
//定义一个注解
//Target 表示我们的注解可以用在那个地方
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})

//Retention 表示我们的注解在什么时候还有效
//runtime>class>source
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

//Documented 表示是否将我们的注解生成在JAVADoc中
@Documented

//Inherited 子类可以继承父类的注解
@Inherited
@interface MyAnnotation {

}

反射

什么是反射

Reflection是java语言被称作动态语言的关键。

  1. 通过反射获取类的Class对象

  2. 一个类在内存中只有一个Class对象

  3. 一个类被加载后，类的整个结构都会被封装到Class对象

Class类的创建方式

package com.edgar.reflection;

//测试Class类的创建方式有哪些
public class Test02 {


    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Student student = new Student();

        //方式一：通过对象获得
        Class c1 = student.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());

        //方式二：通过forName获得
        Class c2 = Class.forName("com.edgar.reflection.Student");
        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属性
        Class c4 = Integer.TYPE;
        System.out.println(c4);

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

class Person {

    String name;

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

    public Person() {
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

class Student extends Person {


}

所有类型的Class

package com.edgar.reflection;

import java.lang.annotation.ElementType;
//所有类型的Class
public class Test03 {

    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);

        //只要元素类型和维度都一样，就是同一个Class
        int[] a=new int[10];
        int[] b=new int[12];

        System.out.println(a.getClass().hashCode());
        System.out.println(b.getClass().hashCode());


    }
}

java类什么时候加载

1.实例化对象时，就像spring管理的bean一样，在tomcat启动时就实例化了bean，那么这个对象bean的类就加载了

2.通过类名调用静态变量的时候（类名.class除外）

类加载内存分析

  1. 加载：将class文件加载到内存中，生成代表这个类的java.lang.Class对象

  2. 链接：

    • 验证:确保加载的类信息符合JVM规范
    • 准备：为类变量（static）分配内存空间，并设置初始值为默认值(0,0.0,null等)
    • 解析：虚拟机常量池内的常量名替换为引用地址

  3. 初始化：执行类构造器的()方法。类构造器的()方法是在编译阶段自动收集所有类变量、静态代码块合并后的方法。合并的顺序为自上而下。

    如果初始化一个类时，发现父类没有初始化，会先初始化父类。

类加载器

package com.edgar.reflection;

//类加载器
public class Test06 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //获取系统类的加载器-->应用程序加载器
        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
        ClassLoader parent1 = parent.getParent();
        System.out.println(parent1);

        //获取当前类是哪个加载器加载的
        ClassLoader c1 = Class.forName("com.edgar.reflection.Test06").getClassLoader();
        System.out.println(c1);

        //测试JDK内置的类是谁加载的
        ClassLoader c2 = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(c2);

        //如何获取系统类加载器可以加载的路径
        String property = System.getProperty("java.class.path");
        System.out.println(property);

        //双亲委派机制：创建对象后先向上找包，找不到再用自己的
        //自己定义的java.lang.String，包名+类名都一样，通过双亲委派机制，会使用rt包下的java.lang.String

        /*
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\charsets.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\deploy.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\ext\cldrdata.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\ext\dnsns.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\ext\jaccess.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\ext\jfxrt.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\ext\localedata.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\ext\nashorn.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\ext\sunec.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\ext\zipfs.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\javaws.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\jce.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\jfr.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\jfxswt.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\jsse.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\management-agent.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\plugin.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\resources.jar;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\jdk\jdk1.8.0_281\jre\lib\rt.jar;
        E:\ideaProject\注解与反射\out\production\注解与反射;
        C:\Users\86152\Documents\javaTools\IntelliJ IDEA 2020.3.3\lib\idea_rt.jar
        */


    }
}

类的运行时结构--通过反射如何获取类的属性、方法、构造器

package com.edgar.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
//获得类的运行时结构
public class Test07 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class c1 = Class.forName("com.edgar.reflection.User");

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

        //获得类的属性
        System.out.println("========================");
        Field[] fields = c1.getFields();//只能找到public属性
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        fields = c1.getDeclaredFields();//找到全部的属性
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        //获得指定属性
        Field field = c1.getDeclaredField("name");
        System.out.println(field);


        //获得类的方法
        System.out.println("========================");
        Method[] methods = c1.getMethods();//获得本类和父类的所有public方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("正常的 " + method);
        }

        methods = c1.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {//获得本类的所有方法
            System.out.println("getDeclaredMethods " + method);
        }

        //获得指定方法
        //重载，需要参数类型
        Method getName = c1.getMethod("getName", null);
        Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);


        //获得构造器
        System.out.println("========================");
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }

        constructors = c1.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }

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

动态的创建对象--通过反射如何创建对象

package com.edgar.reflection;

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

//动态的创建对象
public class Test08 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        //获得Class对象
        Class c1 = Class.forName("com.edgar.reflection.User");

        //构造一个对象
        //User user = (User) c1.newInstance();//本质是调用了类的无参构造器
        //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("Edgar", 1, 18);
        //System.out.println(user2);

        //通过反射调用方法
        User user3 = (User) c1.newInstance();
        Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        //invoke 激活的意思
        //(对象，"方法的值")
        setName.invoke(user3,"Edgar");
        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，属性或方法的setAccessible(true)
        name.setAccessible(true);
        name.set(user4,"Edgar");
        System.out.println(user4.getName());

    }
}

分析性能问题

new实例最高效、反射方式调用，关闭程序检测次之，反射方式调用，不关闭程序检测最慢

package com.edgar.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 < 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 test02() throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        Class c1 = Class.forName("com.edgar.reflection.User");
        User user = (User) c1.newInstance();
        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10亿次:"+(endTime-startTime)+"ms");
    }

    //反射方式调用 关闭程序检测
    public static void test03() throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        Class c1 = Class.forName("com.edgar.reflection.User");
        User user = (User) c1.newInstance();
        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("关闭程序检测执行10亿次:"+(endTime-startTime)+"ms");
    }

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

控制台结果：
普通方式执行10亿次:2ms
反射方式执行10亿次:2305ms
关闭程序检测执行10亿次:1282ms

如何自定义一个注解并通过反射去操作注解

package com.edgar.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("com.edgar.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值
        TableEdgar tableEdgar = (TableEdgar)c1.getAnnotation(TableEdgar.class);
        String value = tableEdgar.value();
        System.out.println(value);

        //获得类指定的注解
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        FieldEdgar fieldEdgar = (FieldEdgar)name.getAnnotation(FieldEdgar.class);
        System.out.println(fieldEdgar.columnName());
        System.out.println(fieldEdgar.type());
        System.out.println(fieldEdgar.length());
    }
}
@TableEdgar("db_Student")
class Student2{

    @FieldEdgar(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
    private int id;
    @FieldEdgar(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
    private int age;
    @FieldEdgar(columnName = "db_name",type = "varchar",length = 3)
    private String name;


    public int getId() {
        return id;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public Student2() {
    }

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

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

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

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