Java註解和反射
Java註解
什麼是註解
-
Annotation是從JDK5.0開始引入的新技術
-
Annotation作用:
- 不是程式本身,可以對程式做出解釋
- 可以被其他程式(比如編譯器)讀取
Annotation格式:
- 註解是以@註解名在程式碼中存在的,還可以新增一些引數值,例如:@Service(value="")
-
Annotation在哪些地方使用?
- package、class、method、field等上面,相當於給他們新增了額外的輔助資訊,可以透過反射機制程式設計實現對這些後設資料的訪問
Java中內建註解
@Override:表示一個方法重寫另一個方法的宣告
@Deprecated:表示不鼓勵程式設計師使用,通常表示才操作被廢棄,但實際可以使用,也存在更好的方式
@SuppressWarnings:抑制編譯時的警告資訊
元註解
元註解的作用是負責註解其他註解,Java定義了4個標準的元註解,它們被用來提供對其他註解型別做說明。這些型別和他們支援的類所在java.lang.annotation包中可以找到:@Target, @Retention, @Docemented, @Inherited
- @Target:用於描述註解的使用範圍(被描述的註解可以用在什麼地方)
- @Retention:表示需要在什麼級別儲存該註解資訊,用於描述註解的生命週期(SSOURCE < CLASS < RUNTIME),一般都是RUNTIME
- @Documented:說明該註解被包含在javadoc文件中
- @Inherited:說明子類可以繼承父類中的該註解
自定義一個簡單註解
@Target(value = {ElementType.METHOD, ElementType.TYPE}) //該註解作用在方法和類上使用
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME) //生命週期一般預設為執行時
@Documented
@Inherited
public @interface MyAnnotation{
}
定義一個比較複雜的註解
package com.lily.demo2;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation2 {
//定義一個註解引數:引數型別 + 引數名(),可以設定預設值
String name() default "";
int age() default 0;
int id() default -1;//預設值為-1代表不存在
String[] schools();
}
//只有一個值的註解,預設為value,在使用該註解時可以省略value名字
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3{
String value() default "";
}
具體使用:
package com.lily.demo2;
public class Test2 {
@MyAnnotation2(name = "hello",age=24,id=10086, schools={"aaa","bbb","ccc"}) //如果沒有預設值就必須給註解賦值
public void fun1(){ }
@MyAnnotation3("這是預設值,無需帶value")
public void fun2(){ }
}
反射機制
Java反射機制概述
Reflection(反射)是Java被視為動態語言的關鍵,反射機制允許程式在執行期間藉助反射API獲取任何類的內部資訊,並且能直接操作任意物件的內部屬性以及方法。
記載類完畢後,在堆記憶體的方法區中就會產生一個Class型別的物件(一個類只有一個Class物件),這個物件就包含了完整的類的結構資訊。我們可以透過對這個Class物件看到類的結構。這個物件就像一面鏡子,透過這個鏡子就可以看到類的結構,所以,我們形象稱之為反射。
- 正常方式:引入需要的包類名稱->透過new例項化->獲取例項化物件
- 反射方式:例項化物件->getClass()方法->得到完整的包類名稱
優點:可以實現動態建立物件和編譯,體現出很大的靈活性
缺點:對效能有影響。使用反射基本上是一種解釋操作,因此速度比較慢
理解Class類並獲取Class例項
對於每個類而言,JRE都為其保留了一個不變的Class型別的物件,一個Class物件包含了特定某個結構(class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[])的有關資訊。
- Class本身就是一個類
- Class物件只能由系統建立物件
- 一個載入的類在JVM中只會有一個Class例項
- 一個Class物件對應的是一個載入到JVM中的一個.class檔案
- 每個類的例項都會記得自己是由哪個Class例項所生成
- 透過Class可以完整的得到一個類中的所有被載入的結構
- Class類是Reflection的根源,針對任何你想載入、執行的類,唯有先獲得相應的Class物件
Class類常用的方法
方法名 | 功能說明 |
---|---|
static ClassforName(String name) | 返回指定類名name的Class物件 |
Object newInstance() | 呼叫預設建構函式,返回Class物件的一個例項 |
getName() | 返回此Class物件所表示的實體(類、介面、陣列類、void)的名稱 |
Class getSuperClass() | 返回當前Class物件的父類Class物件 |
Class[] getinterfaces() | 獲取當前Class物件的介面 |
ClassLoader getClassLoader() | 返回該類的類載入器 |
Constructor[] getConstructors() | 返回一個包含某些Constructor物件的陣列 |
Method getMethod(String name,Class.. T) | 返回一個Method物件,此物件的形參型別為paramType |
Field[] getDeclareFields() | 返回Field物件的一個陣列 |
獲取Class物件的三種方式:
package com.lily.demo3;
public class Test1 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//第一種方式:透過物件獲取
Person person = new Person();
Class c1 = person.getClass();
//第二種方式: 使用Class.forName()
Class c2 = Class.forName("com.lily.demo3.Person");
//第三種方式: 透過類名.class
Class c3 = Person.class;
System.out.println(c1.hashCode());
System.out.println(c2.hashCode());
System.out.println(c3.hashCode());
}
}
class Person {
private int id;
private String name;
}
189568618
189568618
189568618
Process finished with exit code 0
所有型別的Class
package com.lily.demo3;
import java.lang.annotation.ElementType;
// 所有型別的class
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
//1. 類class
Class c1 = Object.class;
//2. 介面class
Class c2 = Comparable.class;
//3. 陣列class
Class c3 = String[].class;
Class c4 = String[][].class;
//4. 註解class
Class c5 = Deprecated.class;
//5. 列舉class
Class c6 = ElementType.class;
//6. Integer class
Class c7 = Integer.class;
//7. void class
Class c8 = void.class;
//8. Class class
Class c9 = Class.class;
}
}
類的載入與ClassLoader
- 載入:將class檔案位元組碼內容載入到記憶體中,並將這些靜態資料轉換成方法區的執行時資料結構,然後生成一個代表該類的java.lang.Class物件
- 連結:將Java類的二進位制程式碼合併到JVM的執行狀態之中的過程
- 類的初始化
類載入器的作用:將class檔案位元組碼內容載入到記憶體中,並將這些靜態資料轉換為方法區執行時的資料結構,然後在堆中生成一個代表這個類的java.lang.Class物件,作為方法區中資料的訪問入口。
類快取:標準的JavaSE類載入器可以按要求查詢類,但一旦某個類被載入到類載入器中,它將持續載入(快取)一段時間。不過JVM垃圾回收機制可以回收這些Class物件。
package com.lily.demo3;
public class Test3 {
public static void main(String[] args) {
//獲取系統類載入器-->使用者自定義編寫的類
ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(systemClassLoader);
//獲取系統類載入器的父類載入器-->擴充套件類載入器-->Java內建的類
ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
System.out.println(parent);
//獲取擴充套件類載入器的父類載入器-->引導類載入器-->Java核心類庫
ClassLoader superParent = parent.getParent();
System.out.println(superParent); //C/C++編寫
}
}
jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@36baf30c
jdk.internal.loader.ClassLoaders$PlatformClassLoader@b4c966a
null
Process finished with exit code 0
獲取執行時類的完整結構
package com.lily.demo3;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
//獲得類的資訊
public class Test5 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class c = Class.forName("com.lily.demo3.User");
//獲取類的名字
String className = c.getName();//獲取包名+類名
System.out.println(className);//com.lily.demo3.User
String classSimpleName = c.getSimpleName(); //獲取類的簡單名字
System.out.println(classSimpleName);//User
System.out.println("=====================");
//獲得類的屬性
//c.getFields();//只能找到public定義的額屬性
Field[] fields = c.getDeclaredFields(); //找到全部的屬性
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
System.out.println("=====================");
//獲得指定屬性的值
Field name = c.getDeclaredField("name");
System.out.println(name);
System.out.println("=====================");
//獲得類的方法:可以獲得本類的全部方法
Method[] declaredMethods = c.getDeclaredMethods();
for (Method method : declaredMethods) {
System.out.println(method);
}
System.out.println("=====================");
//獲得指定方法
Method method = c.getDeclaredMethod("getName");
System.out.println(method);
Method method2 = c.getDeclaredMethod("setName", String.class);
System.out.println(method2);
System.out.println("=====================");
//獲得指定的構造器
Constructor[] constructors = c.getConstructors();
Constructor[] declaredConstructor = c.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor : declaredConstructor) {
System.out.println(constructor);
}
//獲得指定的構造器
Constructor declaredConstructor1 = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
System.out.println("指定構造器" + declaredConstructor1);
}
}
class User {
private String name;
private int id;
private int age;
public User(String name, int id, int age) {
this.name = name;
this.id = id;
this.age = age;
}
public User() {
}
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 +
'}';
}
}
D:\develop_tools\jdk21\jdk-21.0.1+12\bin\java.exe "-javaagent:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2023.2.3\lib\idea_rt.jar=52734:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2023.2.3\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -Dsun.stdout.encoding=UTF-8 -Dsun.stderr.encoding=UTF-8 -classpath C:\Users\Yihao\IdeaProjects\JVMDemo\out\production\anno com.lily.demo3.Test5
com.lily.demo3.User
User
=====================
private java.lang.String com.lily.demo3.User.name
private int com.lily.demo3.User.id
private int com.lily.demo3.User.age
=====================
private java.lang.String com.lily.demo3.User.name
=====================
public java.lang.String com.lily.demo3.User.getName()
public java.lang.String com.lily.demo3.User.toString()
public void com.lily.demo3.User.setName(java.lang.String)
public int com.lily.demo3.User.getId()
public void com.lily.demo3.User.setId(int)
public int com.lily.demo3.User.getAge()
public void com.lily.demo3.User.setAge(int)
=====================
public java.lang.String com.lily.demo3.User.getName()
public void com.lily.demo3.User.setName(java.lang.String)
=====================
public com.lily.demo3.User(java.lang.String,int,int)
public com.lily.demo3.User()
指定構造器public com.lily.demo3.User(java.lang.String,int,int)
Process finished with exit code 0
呼叫執行時類的指定結構
package com.lily.demo3;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
// 透過你反射動態的建立物件
public class Test6 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
Class<?> c = Class.forName("com.lily.demo3.People");
//構造一個物件
// People p = (People) c.getDeclaredConstructor().newInstance();//預設呼叫無參構造器,如果沒有無參構造器,則會例項化失敗
// System.out.println(p);
//透過構造器建立物件(有參構建物件)
People p1 = (People) c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class).newInstance("lily", 1, 20);
System.out.println(p1);
//透過反射獲取方法
Method method = c.getDeclaredMethod("setName", String.class);
method.invoke(p1, "update_string");//invoke(物件,"引數值");--->執行方法
System.out.println(p1);
//透過反射操作屬性
People p3 = (People) c.getDeclaredConstructor().newInstance();
Field name = c.getDeclaredField("name");
//不能直接操作私有屬性,我們需要關閉程式安全檢測: 屬性.setAccessible(true);
name.setAccessible(true);
name.set(p3, "hello");
System.out.println(p3);
}
}
class People {
private String name;
private int id;
private int age;
public People(String name, int id, int age) {
this.name = name;
this.id = id;
this.age = age;
}
public People() {
}
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 "People{" +
"name='" + name + '\'' +
", id=" + id +
", age=" + age +
'}';
}
}
獲取註解資訊
package com.lily.demo4;
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;
// 練習反射操作註解
public class Test9 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
//根據反射獲取類物件
Class<?> studentClass = Class.forName("com.lily.demo4.Student");
//透過反射獲取註解
Annotation[] annotations = studentClass.getDeclaredAnnotations();
for (Annotation a : annotations) {
System.out.println(a);
}
System.out.println("================");
//獲取類上的註解值
//根據Class物件獲取其類上的註解物件
Table table = (Table) studentClass.getDeclaredAnnotation(Table.class);
//獲取其註解物件上的值
System.out.println(table.value());
System.out.println("******************");
//根據Class物件獲取其所有欄位
Field[] fieldArray = studentClass.getDeclaredFields();
for (Field f1 : fieldArray) {
System.out.println(f1.getName()); //獲取欄位名
Field f = studentClass.getDeclaredField(f1.getName());//根據欄位名獲取指定的欄位物件
//根據欄位物件獲取其上自定義的註解物件
MyField myFieldAnnotation = f.getDeclaredAnnotation(MyField.class);
//根據註解物件獲取器註解上對應的值
System.out.println(myFieldAnnotation.columnName());
System.out.println(myFieldAnnotation.length());
System.out.println(myFieldAnnotation.type());
}
System.out.println("******************");
System.out.println("================");
//獲取類欄位上的註解值
Field f = studentClass.getDeclaredField("name");
MyField myFieldAnnotation = f.getDeclaredAnnotation(MyField.class);
System.out.println(myFieldAnnotation.columnName());
System.out.println(myFieldAnnotation.length());
System.out.println(myFieldAnnotation.type());
}
}
//類名註解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Table {
String value();
}
//屬性註解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyField {
String columnName();
String type();
int length();
}
@Table(value = "db_student")
class Student {
@MyField(columnName = "db_id", type = "int", length = 10)
private int id;
@MyField(columnName = "db_age", type = "int", length = 5)
private int age;
@MyField(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;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"id=" + id +
", age=" + age +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
D:\develop_tools\jdk21\jdk-21.0.1+12\bin\java.exe "-javaagent:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2023.2.3\lib\idea_rt.jar=53190:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2023.2.3\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -Dsun.stdout.encoding=UTF-8 -Dsun.stderr.encoding=UTF-8 -classpath C:\Users\Yihao\IdeaProjects\JVMDemo\out\production\anno com.lily.demo4.Test9
@com.lily.demo4.Table("db_student")
================
db_student
******************
id
db_id
10
int
age
db_age
5
int
name
db_name
3
varchar
******************
================
db_name
3
varchar
Process finished with exit code 0