關於註解與反射學習筆記

阿新 • • 發佈：2021-01-20

技術標籤：反射 java

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註解：(Java.Annotation)(註釋：給人看；註解：註釋+解釋,解釋由程式解釋,給程式看)

什麼是註解？

Annotation是從JDK5.0開始引入的新技術.

Annotation的作用：

不是程式本身, 可以對程式作出解釋.(這一點和註釋(comment)沒什麼區別).

可以被其他程式(比如：編譯器等)讀取.

Annotation的格式：

註解是以"@註釋名"在程式碼中存在的, 還可以新增一些引數值, 例如:@SuppressWarnings(Values=“unchecked”)

Annotation在哪裡使用？

可以附加在package, class, method, field等上面, 相當於給他們添加了額外的輔助資訊, 我們可以通過反射機制程式設計實現對這些元資料的訪問.

內建註解：(例如)

@SuppressWarnings(“all”) 消除所有警告

@overside 重寫註解

元註解：

元註解的作用：

負責註解其他註解，java定義了4個標準的meta-annotation型別，他們被用來提供對其他annotation型別作說明.

例如：

@Target：用於描述註解的使用範圍(即：被描述的註解可以用在什麼地方).

//定義一個註解
@Target(value = 
 {ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@interface MyAnnotation{}

@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).

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation{}

@Document：說明該註解將被包含在javadoc中.

@Documented
@interface MyAnnotation{}

@Inherited：說明子類可以繼承父類中的該註解.

@Inherited 

@interface MyAnnotation{}

自定義註解：

使用 @interface 自定義註解時，自動繼承了 java.lang.annotation.Annotation 介面

分析：

@interface 用來宣告一個註解，格式：public @interface 註解名{ 定義內容 }

其中的每一個方法實際上是聲明瞭一個配置引數.

方法名稱就是引數名稱.

返回值型別就是引數的型別(返回值只能是基本型別，Class, String, Enum).

可以通過 default 來宣告引數的預設值.

如果只有一個引數成員，一般引數名為 value.

註解元素必須要有值，我們定義註解元素時，經常使用空字串，0 作為預設值.

@MyAnnotation3("value")
public class Test03 {    
    //註解可以顯示賦值，如果沒有預設值，我們必須給註解賦值    
    @MyAnnotation2(name = "唐宇翔", age = 100)    
    public void b(){    }
}
@Target(value = {ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{    
    // 註解的引數 ： 引數型別 + 引數名();    
    String name() default "";    
    int age() default 1;    
    int id() default -1;//如果預設值為-1 ，代表不存在    
    String[] schools() default {"Redis", "Java"};
}
@Target(value = {ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3{//預設value，可以省略不寫value = ，  直接寫引數值    
    String value();
}

反射機制(Java.Reflection)

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藉助於Reflection API取得任何類的內部資訊，並能直接操作任意物件的內部屬性及方法。

	Class c = Class.forName("java.lang.String")

載入完類之後，在堆記憶體的方法區中就產生了一個Class型別的物件(一個類只有一個Class物件)，這個物件就包含了完整的類的結構資訊。我們可以通過這個物件看到類的結構。這個物件就像一面鏡子，透過這個鏡子看到類的結構，所以我們形象的稱之為：反射。

反射的優點：

可以實現動態建立物件和編譯，體現出很大的靈活性.

反射的缺點：

對效能有影響。使用反射基本上是一種解釋操作，我們可以告訴JVM，我們希望做什麼並且它能滿足我們的要求。這類操作總是慢於直接執行相同的操作。

獲取Class類的例項

若已知具體的類，通過類的class屬性獲取，該方法最可靠，程式效能最高。
```
Class clazz = Person.class;
```
已知某個類的例項，呼叫該例項的 getClass() 方法獲取Class物件
```
Class clazz = Person.getClass();
```
已知一個類的全類名，且該類在類路徑下，可通過Class類的靜態方法 forName() 獲取，可能丟擲ClassNotFoundException.
```
Class clazz = Class.forName("demo01.Student");
```
內建基本資料型別可以直接用類名.Type
可以利用ClassLoader

哪些型別可以有Class物件？

class：外部類，成員(成員內部類，靜態內部類)，區域性內部類，匿名內部類。

interface：介面

[]：陣列

enum：列舉

annotation：註解@interface

primitive type：基本資料型別

void

類的載入與ClassLoader的理解：

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，然後生成一個代表這個類的 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。

驗證：確保載入的類資訊符合 JVM 規範，沒有安全方面的問題

準備：正式為類變數(static)分配記憶體並設定類變數預設初始值的階段，這些記憶體都將在方法區中進行分配。

解析：虛擬機器常量池內的符號引用(常量名)替換為直接引用(地址)的過程。

初始化：

執行類構造器()方法的過程。類構造器()方法是由編譯期自動收集類中所有類變數的賦值動作和靜態程式碼塊中的語句合併產生的。(類構造器是構造類的資訊，不是構造該類物件的構造器)。

當初始化一個類的時候，如果發現其父類還沒有進行初始化，則需要先觸發其父類的初始化。

虛擬機器會保證一個類的()方法在多執行緒環境中被正確加鎖和同步。

什麼時候會發生類初始化？

類的主動引用(一定會發生類的初始化)

當虛擬機器啟動，先初始化main方法所在類

new 一個類的物件

呼叫類的靜態成員(除了final常量)和靜態方法

使用 java.lang.reflect 包的方法對類進行反射呼叫

當初始化一個類，如果其父類沒有被初始化，則會先初始化它的父類

類的被動引用(不會發生類的初始化)

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：當通過子類引用父類的靜態變數，不會導致子類初始化

通過陣列定義類引用，不會觸發此類的初始化

引用常量不會觸發此類的初始化(常量在連結階段就存入呼叫類的常量池中了)

反射例項方法：

User user = new User();
Class clazz = user.getClass();
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();//獲得物件類所有欄位
fields = clazz.getFields();//獲得物件類全部public欄位
Method[] methods = clazz.getMethods();//獲得物件類及物件類父類全部public 方法
methods = clazz.getDeclaredMethods();//獲得物件類全部方法
Method method = clazz.getMethod("method", int.class);//v1：方法名，v2：形參型別
Constructor[] constructor = clazz.getConstructors();//獲得物件類public方法
constructor = clazz.getDeclaredConstructors();//獲得物件類全部方法
Constructor c= clazz.getConstructor(int.class);//獲得指定型別構造方法

建立類的物件：呼叫Class物件的newInstance()方法

類必須有一個無參構造器

類的構造器的訪問許可權需要足夠

如果沒有無參構造器，只要在操作的時候明確呼叫類中的構造器，並將引數傳遞進去就可以例項化操作

通過Class類的getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes)取得本類的指定形參型別的構造器

向構造器的形參中傳遞一個物件陣列進去，裡面包含了構造器中所需的各個引數

通過Constructor例項化物件

//通過反射動態的建立物件
Class cl = Class.forName("com.Mainpackage.test.pojo.User");
//構造一個物件，本質是呼叫了類的無參構造器
User user = (User) cl.newInstance();
System.out.println(user);
//通過構造器建立物件
Constructor constructor = cl.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, String.class);
User user2 = (User)constructor.newInstance("mingzi", 22, "123");
System.out.println(user2);

呼叫指定的方法：

通過反射，呼叫類中的方法，通過Method類完成。

通過Class類的getMethod(String name, Class…parameterTypes)方法取得一個Method物件，並設定此方法操作時所需要的引數型別。

之後使用Object invoke(Object obj, Object[] args)進行呼叫，並向方法中傳遞要設定的obj物件的引數資訊。

Object invoke(Object obj, Objec … args)

Object對應原方法的返回值，若原方法無返回值，此時返回null

若原方法為靜態方法，此時形參Object obj可為null

若原方法形參列表為空，則Object[] args 為null

若原方法宣告為private，則需要在呼叫此invoke()方法前，顯式呼叫方法物件的setAccessible(true) 方法，講課訪問private 的方法。

//通過反射動態的建立物件
Class cl = Class.forName("com.Mainpackage.test.pojo.User");
User user3 = (User) cl.newInstance();//通過反射呼叫普通方法
Method method = cl.getMethod("setName", String.class);//通過反射獲取一個方法
method.invoke(user3, "唐宇翔");//invoke：啟用， v1：物件的例項，v2：方法的實參
System.out.println(user3.getName());
User user4 = (User) cl.newInstance();//通過反射操作屬性
Field field = cl.getDeclaredField("name");
field.setAccessible(true);//不能直接操作私有屬性，需要關閉程式的安全監測,屬性或方法的setAccessible(true).
field.set(user4, "tyx");
System.out.println(user4.getName());