注解(java.Annotation)

概念

​ 注解和注释一样，注解不是程序本身，而是对程序作出解释，而注解与注释不同的点在于，注解可以被其他程序比如编译器读取。

下面列举三个基本常见的注解：

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@Override//重写注解
@Deprecated//不推荐使用注解，可以使用但是又风险或者有更好的方式
@SuppressWarnings//“镇压”警告注解

元注解

​ 元注解的作用解释注解其他注解，Java定义了4个标准的meta-annotation类型，他们被用来提供对其他annotation类型做说明。

4个元注解分别为：

  • @Target：用于描述注解的使用范围

  • @Retention：用于表示需要在什么级别保存注解信息，用于描述注解的声明周期，（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

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package SunAnnotation;

import java.lang.annotation.*;
@MyAnnotation
public class Annotation_01 {
    public void test(){

    }
}

//定义一个注解
//Target表示我们的注解可以用在哪些地方
// ElementType.METHO只在方法上有用
//ElementType.TYPE在类上有用
@Target(value ={ ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})

//Retention表示我们的注解在哪里还有用
//RetentionPolicy.RUNTIME在运行时有效
//SOURCE<CLASS<RUNTIME
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)

//Documented：说明该注解将被包含在javadoc中
@Documented

//@Inherited：说明子类可以继承父类中的该注解
@Inherited
@interface MyAnnotation{

}

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人(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﹐我们定义注解元察时,经常使用空字符串,0作为默认值．

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package SunAnnotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

public class Annotation_02 {
    @MyAnnotation1(schools = "FJUT")
    public void test1(){

    }
    @MyAnnotation2("小明")
    public void test2(){

    }
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation1{
    //注解的参数：类型+参数名()[default 默认值];
    String name() default "";
    int age() default 0;
    int id() default -1;
    String[] schools();
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{
    //注解的参数：类型+参数名()[default 默认值];
    //不成文规定一个参数默认用value
    String[] value();
}

反射（java.Reflection)

动态语言和静态语言

动态语言：

在运行时可以改变其结构：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者是其他结构上的变化。通俗来说就是运行时代码可以根据一些条件来改变自身的结构。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，运行时不能改变其结构，如Java、C、C++。Java不是动态语言，但是java可以称为是“准动态语言”。即java有一定的动态性，可以利用反射机制获得类似动态语言的特性。Java的动态性使得编程时更加灵活。

java.Reflection应用：

反射是Java被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期间借助于ReflectionAPI获取任何类的内部信息，并且能够直接操作任意对象的内部属性及方法。

加载完类之后，在堆内存中的方法区中间产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。

测试：

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package SunReflection;

public class Reflection_01 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //通过反射获取类的Class对象
        Class c1 = Class.forName("SunReflection.User");
        Class c2 = Class.forName("SunReflection.User");
        Class c3 = Class.forName("SunReflection.User");
        //打印hashcode可以看出一个类在内存中只有一个Class对象
        //一个类被被载后，类的整个结构都会被封装在Class对象中
        System.out.println(c1);
        System.out.println(c2.hashCode());
        System.out.println(c3.hashCode());

    }
}
//实体类：pojo entity
class User{
    private String name;
    private int Id;

    public User() {
    }

    public User(String name, int id) {
        this.name = name;
        Id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getId() {
        return Id;
    }

    public void setId(int id) {
        Id = id;
    }

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

Class类的常用方法

方法名 说明
static Class forName(String name) 返回指定类名name对应的Class对象
Object newInstance() 调用缺省构造函数，返回Class对象的一个实例
String getName() 返回此Class对象所表示的实体（类、接口、数组类或者void）的名称
Class getSuperClass 返回当前Class对象的父类Class对象
Class[] getinterfaces() 获取当前Class对象的接口
ClassLoader getClassLoader() 返回该类的加载器
Constructor[] getConstructors() 返回一个包含某些Constructor对象的数组
Method getMothed(String name,Class… T) 返回一个Method对象，此对象形参类型为param Type
Fied[] getDeclaredFields() 返回Field对象的一个数组

获得类的方法：

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package SunReflection;

public class Reflection_02 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person = new Student();
        System.out.println("这个人是："+person.name);
        //方式1：通过对象获得
        Class c1 = person.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());
        //方式2：forName获得
        Class c2 = Class.forName("SunReflection.Student");
        System.out.println(c2.hashCode());
        //方式3：通过类名.class获得
        Class c3=Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());
        //基本内置类型的包装类可以获得
        Class c4=Integer.TYPE;
        //如果输出c1/c2/c3的hashcode，可以看到是一样的
        //获得父类的类对象
        Class c5 = c1.getSuperclass();
        System.out.println(c5);
    }
}
class Person{
    public String name;

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

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}
class Student extends Person{
    public Student() {
        this.name="学生";
    }
}
class Teacher extends Person{
    public Teacher() {
        this.name="老师";
    }
}
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package SunReflection;

import java.lang.annotation.ElementType;

public class Reflection_03 {
    public static void main(String[] args) {
        Class c1= Object.class;//类
        Class c2= Runnable.class;//接口
        Class c3= String[].class;//一维二维数组
        Class c4= int[][].class;
        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);
    }
}

注意：

同样是int类型的数组，维度不同Class对象所打印出的hashcode不同，即：数组维度不同对应不同的Class对象。

获取运行时类的完整结构

Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation

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package SunReflection;

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

public class Reflection_04 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<User> userClass = User.class;
        //类的名字
        System.out.println(userClass.getName());//包名+类名
        System.out.println(userClass.getSimpleName());//类名
        //获得属性
        System.out.println("-----------------------------------------");
        Field[] field1 = userClass.getFields();//只能找到public属性
        for (Field f :field1) {
            System.out.println(f);
        }
        Field[] field2=userClass.getDeclaredFields();//获得所有属性
        for (Field f :field2) {
            System.out.println(f);
        }
        //获得指定的属性
        Field name = userClass.getDeclaredField("name");
        System.out.println(name);
        //获得类的方法
        System.out.println("--------------------");
        Method[] methods = userClass.getMethods();//只能获取public方法(本类和父类)
        for (Method method:methods) {
            System.out.println("1"+method);
        }
        methods=userClass.getDeclaredMethods();//可以获得所有方法（只有本类）
        for (Method method:methods) {
            System.out.println("2"+method);
        }
        //获得指定方法只需要在（）中添加参数（方法名，方法参数类）
        //获得指定构造器
        System.out.println("-------------------------");
        Constructor[] constructors=userClass.getConstructors();//获得public方法
        for (Constructor c :constructors) {
            System.out.println("#"+c);
        }
        constructors=userClass.getDeclaredConstructors();//获得所有方法
        for (Constructor c :constructors) {
            System.out.println("$"+c);
        }
        //获得指定构造器
        System.out.println(userClass.getDeclaredConstructor(String.class));

    }
}

创建运行时类的对象

创建类的对象

  • 调用Class对象的newInstance()方法
    • 必须要有一个无参数的构造器
    • 类的构造器的访问权限要够
  • 通过获取Class对象的构造器创建
    • 通过Class对象的getDeclaredConstructor()方法获取本类指定参数类型的构造器（上一节有讲）
    • 向构造器传入一个对象数组，其中包含此构造器所需要的各个参数
    • 通过Constructor实例化对象
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package SunReflection;

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

public class Reflection_05 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class<User> c1 = User.class;
        //1、创建对象：
        //1.1 通过newInstance（）构造一个对象
        User user = c1.newInstance();//实质上是调用的无参构造
        System.out.println(user);
        //1.2 通过构造器创建对象
        Constructor<User> constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
        User user1 = constructor.newInstance("小明", 18);
        System.out.println(user1);
        //2、通过反射调用普通方法
        System.out.println("=============================================");
        //创建一个对象
        User user3 = (User) c1.newInstance();
        //通过反射获取一个方法
        Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        //invoke：激活 、唤醒
        //参数（对象，“方法的值”）
        //不能操作私有属性
        //其中setAccessible(true)方法调用后会关闭对应属性、方法的安全检查，但会改善反射调用的效率问题
        setName.setAccessible(true);
        setName.invoke(user3,"China");
        System.out.println(user3.getName());
        //3、通过反射操作属性
        System.out.println("=============================================");
        User user4 = (User) c1.newInstance();
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        //不能操作私有属性
        //其中setAccessible(true)方法调用后会关闭对应属性、方法的安全检查，但会改善反射调用的效率问题
        name.setAccessible(true);
        name.set(user4,"李四");
        System.out.println(user4.getName());//李四
    }
}

不同方式调用方法性能测试

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package SunReflection;

import javax.swing.plaf.synth.SynthOptionPaneUI;
import java.lang.reflect.Method;

//测试性能
public class Reflection_06 {
    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("直接调用执行10亿次需要："+(endTime-startTime)+"ms");
    }
    public static void test02()throws Exception{
        User user = new User();
        Class<User> c1 = User.class;
        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("反射方式调用执行10亿次需要："+(endTime-startTime)+"ms");
    }
    public static void test03() throws Exception{
        User user = new User();
        Class<User> c1 = User.class;
        Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null);
        long startTime=System.currentTimeMillis();
        getName.setAccessible(true);
        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            getName.invoke(user,null);
        }
        long endTime=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("反射方式调用，关闭安全监测调用执行10亿次需要："+(endTime-startTime)+"ms");
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        test01();
        test02();
        test03();
    }
}