註解

1.什麼是註解

• 不是必須的，但是可以對程式做出解釋，可以被其他程式(比如:編譯器)讀取。

• 格式:@註釋名 ，可以對其新增一些引數。

  例如 ：@SuppressWarnings(value="unchecked")

• 註釋可以使用在package,class,method,field等上面，給其新增輔助資訊。

2.內建註解

@Override @Deprecated @SuppressWarnings

3.元註解

• @Target ：用於描述註解的使用範圍

//自定義註解的方法
@Target(value=ElementType.MEYHOD)
public @interface MyAnnotation{
    
}

//Target原始碼
@Documented //註解被包含於javadoc
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//執行時作用
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Target {
    /**
     * Returns an array of the kinds of elements an annotation type
     * can be applied to.
     * @return an array of the kinds of elements an annotation type
     * can be applied to
     */
    ElementType[] value();//一個列舉型別的陣列
}

//可以傳入的引數
package java.lang.annotation;

public enum ElementType {
    TYPE,               /* 類、介面（包括註釋型別）或列舉宣告  */

    FIELD,              /* 欄位宣告（包括列舉常量）  */

    METHOD,             /* 方法宣告  */

    PARAMETER,          /* 引數宣告  */

    CONSTRUCTOR,        /* 構造方法宣告  */

    LOCAL_VARIABLE,     /* 區域性變數宣告  */

    ANNOTATION_TYPE,    /* 註釋型別宣告  */

    PACKAGE             /* 包宣告  */
}
 

• @Retention ：表示需要在什麼級別儲存該註釋資訊，用於描述註解的生命週期
  • SOURCE<CLASS<RUNTIME

/**
 * Indicates how long annotations with the annotated type are to
 * be retained.(指示生命週期的長度)  If no Retention annotation is present on
 * an annotation type declaration, the retention policy defaults to
 * {@code RetentionPolicy.CLASS}.(預設是CLASS)
 *
 * <p>A Retention meta-annotation has effect only if the
 * meta-annotated type is used directly for annotation.  It has no
 * effect if the meta-annotated type is used as a member type in
 * another annotation type.(不能用於其他註解的成員型別)
 *
 * @author  Joshua Bloch
 * @since 1.5
 * @jls 9.6.4.2 @Retention
 */
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Retention {
    /**
     * Returns the retention policy.
     * @return the retention policy
     */
    RetentionPolicy value();
}

//引數取值的說明
package java.lang.annotation;
public enum RetentionPolicy {
    SOURCE,            /* 若 Annotation 的型別為 SOURCE，則意味著：Annotation 僅存在於編譯器處理期間，編譯器處理完之後，該 Annotation 就沒用了。 例如，" @Override" 標誌就是一個 Annotation。當它修飾一個方法的時候，就意味著該方法覆蓋父類的方法；並且在編譯期間會進行語法檢查！編譯器處理完後，"@Override" 就沒有任何作用了。  */

    CLASS,             /* 編譯器將Annotation儲存於類對應的.class檔案中。預設行為  */

    RUNTIME            /* 編譯器將Annotation儲存於class檔案中，並且可由JVM讀入 */
}
 

• @Document ：說明該註解將被包含在Javadoc中
• @Inherited ：說明子類可以繼承父類中的註解
  • 假設，我們定義了某個 Annotaion，它的名稱是 MyAnnotation，並且 MyAnnotation 被標註為 @Inherited。現在，某個類 Base 使用了MyAnnotation，則 Base 具有了"具有了註解 MyAnnotation"；現在，Sub 繼承了 Base，由於 MyAnnotation 是 @Inherited的(具有繼承性)，所以，Sub 也 "具有了註解 MyAnnotation"。

4.自定義註解

• 使用 @interface
  ，格式為：public @interface 註解名 {定義內容}
• 每個方法實際上聲明瞭一個配置該註解的引數
• 方法的名稱就是引數的名稱
• 返回值型別就配置引數的型別(引數型別只能是Class，String，enum)
• 可以通過預設default來宣告引數的預設值
• 只有一個方法設定方法名稱為value，在使用時可以省略引數的名稱

//自定義註解
@Target({ElementType.Type,ElementType.METHOD})//可以用在類，方法上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//執行時作用
public @interface MyAnnotation{
    String name() default ""; //設定預設值為空，可以另外顯示賦值
}

反射

1.動態語言與靜態語言

• 動態語言：可以在執行時根據某些條件改變自身結構
  • 主要動態語言：C#，JavaScript，PHP，Python,Object-C
• 靜態語言：執行時結構不可變的語言就是靜態語言
  • 如：java，c，c++

2.反射

• Reflection(反射)是java被視為動態語言的關鍵，反射機制允許程式在 在執行期間通過反射取得任何類的內部資訊，並能夠直接操作任意物件。

  正常方式：引入需要的"包類"名稱---->通過new例項化---->取得例項化物件

  反射方式:例項化物件---->getClass()方法---->得到完整的"包類"

• 在載入完類之後，在堆記憶體的方法區就產生了一個Class型別的物件(一個類只有一個Class物件)，這個物件包含了完整類的結構資訊。

  Class c = Class.forName("  ")
  

3. Class類

• 物件照鏡子後的得到的資訊：某個類的屬性，方法，構造器，實現的介面，對每個類而言，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的有關資訊。

  • Class本身也是一個類

  • Class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物件對應於一個載入到JVM的一個Class檔案

  • 每個例項都可溯源其由哪一個Class例項所建立

  • 通過Class可以完整的得到一個類中所被載入的結構

  • Class類是Reflection的根源，唯有先獲取對應的Class物件才能動態的載入

  • 只要元素型別和維度一樣就是同一個Class

    //舉例
    public class Demo2 {
        public static void main(String[] args) {
            //Cylinder是一個圓柱體類
            Class<Cylinder> aClass = Cylinder.class;
            Cylinder[] cylinders = new Cylinder[10];//維度不同
            Class<? extends Cylinder[]> aClass1 = cylinders.getClass();
            
            System.out.println(aClass1.hashCode());
            System.out.println(aClass.hashCode());
        }
    }
    
    //結果：
    //所設定的圓柱體的體積是：3141.59
    //1556595366
    //985922955
    
    

• Class類中常用的方法

  • static forName(String name)  //返回指定類名的Class物件
    

  • Object newInstance()  //呼叫預設建構函式函式（不帶引數的建構函式），返回Class物件的一個例項
    

  •  Field[] getDeclaredFields()  //返回 Field 物件的一個數組，這些物件反映此 Class 物件所表示的類或介面所宣告的所有欄位。 
    

• 獲取Class類的方法(Runtime階段、Class類物件階段、Source原始碼階段)

  • 若已知某個物件的例項，呼叫該例項的getClass()方法獲取Class物件

    Class c = person.getClass();
    

  • a.若已知具體的類，通過class屬性獲取，該方法最為安全可靠，程式效能最高

    Class c = Preson.class;
    

  • 已知一個類的全名稱，且該類在類的路徑下，可以通過Class類的靜態方法forName()獲取，可能丟擲ClassNotFoundException

    Class c = Class.forName("demo.Person");
    

  • 基本資料型別的包裝類

    Inteage.TYPE
    

  Java記憶體

  public class Student {
  	int score;
  	int age;
  	String name;
  
  	Computer computer;
  
  	public void study() {
  
  		System.out.println("studying...");
  	}
  }
  

1. 棧空間（stack），連續的儲存空間，遵循後進先出的原則，用於存放區域性變數、基本變數型別及其值、引用物件的變數即引用的地址。
2. 堆空間（heap），不連續的空間，用於存放new出的物件，或者說是類的例項，可以被所用的執行緒共享，不會存放別的物件的引用。
3. 方法區（method），方法區在堆空間內，用於存放①Class類的程式碼資訊；②靜態變數和方法；③常量池（字串常量等，具有共享機制）

• 類的載入及ClassLoder的理解

  • 載入：將class檔案的位元組碼內容載入到記憶體中，並將這些靜態資料轉換成為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。(意味著不可自己建立class物件，必須由系統建立)

  • 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。

    • 驗證：驗證類的資訊是否符合JVM規範及安全要求
    • 準備：為類變數(static)分配記憶體空間並設定預設初始值的階段，記憶體在方法區中被分配(static首先分配記憶體)
    • 解析：將常量池中的符號引用替換為直接引用(地址)

  • 初始化

    靜態程式碼塊---->構造方法---->程式碼

    • 什麼時候會發生類初始化
      • 當虛擬機器啟動時，先初始化main方法所在的類
      • new一個類的物件(new 一個物件的陣列不會發生初始化)
      • 呼叫類的靜態成員(除了final常量)和靜態方法
      • 使用java.lang.reflect報的方法對類進行反射呼叫
      • 初始化一個類但是其父類沒有被初始化，會先初始化其父類
    • 是麼時候不會被動引用
      • 當訪問一個靜態域時只有真正宣告這個域的類才會被初始化。如：通過子類引用弗雷德靜態變數，子類不會被初始化。
      • 通過陣列定義類的引用，不會觸發此類的初始化。(只是開闢了記憶體空間)
      • 引用常量不會觸發(例如final修飾的)

  • 載入器的型別

    • 引導類載入器：C++編寫，JVM自帶的類載入器，負責java核心庫，無法直接獲取，rt.jar包下。

    • 擴充套件類載入器

    • 系統類載入器

      雙親委派機制：許可權由上至下降低

動態建立物件執行

//獲取指定類的class物件
Class<Cylinder> cylinderClass = Cylinder.class;
//獲取指定的構造器方法
Constructor<Cylinder> constructor =cylinderClass.getConstructor(double.class);
//使用指定的構造器方法建立一個例項物件
Cylinder cylinder = constructor.newInstance(10); //此時已經可以以直接呼叫方法
//獲取指定類的方法
Method volume = cylinderClass.getMethod("volume", double.class);//指定方法的名字，返回值的clss物件
System.out.println(volume.invoke(cylinder,10));//呼叫invoke()方法傳遞一個例項化物件去執行及需要執行的方法的引數列表，invoke啟用。

Cylinder cylinder1 = constructor.newInstance(20);
//獲取指定的欄位
Field height = cylinderClass.getDeclaredField("height");
//關閉安全檢測，暴力反射
height.setAccessible(true);
//設定屬性
height.set(cylinder1,30);
System.out.println(cylinder1.getHeight());//輸出結果為30

Object invoke(Object obj，Object... args)
    //Object對應原方法的返回值，如原方法沒有返回值，此時返回null
    //若原方法為靜態方法，此時形參Object obj可為null
    //若原方法的形參列表為空，則Object[] args為null
    

public class Cylinder {
    private double height;

    public double getHeight() {
        return height;
    }

    public Cylinder(double height) {
        this.height = height;
    }

    public double  volume(double radius){
        return height*(new AreaImpl().CalculateArea(radius));
    }
}

獲取註解資訊

• ORM ---->物件關係對映

  • 類和表結構的對應
  • 屬性和欄位的對應
  • 物件和記錄對應

• 反射操作註解

  //首先獲取要獲得的註解所對應的元素
  Class c = Person.class; //舉例獲得的是一個類的Class物件，想要獲得其註解
  <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass) //如果存在該元素的指定型別的註釋，則返回這些註釋，否則返回 
  //獲得註解的物件獲得其資訊