【Java】注解和反射
创始人
2025-05-28 16:46:17

一、什么是注解

  1. Annotation 是从JDK5.0开始引入的新技术。

  1. Annotation 的作用:

不是程序本身,可以对程序做出解释(这一点和注释comment没什么区别)

可以被其他程序(比如:编译器)读取。

  1. Annotation的格式

注解是以“@注释名”在代码中存在的,还可以添加一些参数值,

例如:

@SuppressWarnings(value="unchecked")

  1. Annontation 在哪里使用?

可以附加在package、class、method、field等上面,相当于给他们添加了额外的辅助信息,我们可以通过反射机制编程实现对这些元数据的访问。

二、内置注解

  1. @Override:定义在java.lang.Override中,此注释只适用于修饰方法,表示一个方法声明打算重超类中的另一个方法声明。

  1. @Deprecated:定义在java.lang.Deprecated中,此注释可以用于修饰方法,属性、类,表示不鼓励程序员使用这样的元素,通常是因为它很危险或者存在更好的选择。

  1. @SuppressWarnings:定义在java.lang.SuppressWarnings中,用来抑制编译时的警告信息。

与前两个注释有所不同,需要添加一个参数才能正确使用,这些参数是已经定义好了的,选择性使用就好:

@SuppressWarnings("all")

@SuppressWarnings("unchecked")

@SuppressWarnings(value={"unchecked","deprecation"})

......

import java.util.List;//什么是注释
public class Test01 extends Object{//@Override    重写的注解@Overridepublic String toString() {return super.toString();}//Deprecated    不推荐程序员使用,但是可以使用,或者存在更好的方式@Deprecatedpublic static void test(){System.out.println("Deprecated");}//@SuppressWarnings("all")     镇压全部警告@SuppressWarnings("all")public void test02(){List list = new ArrayList();}public static void main(String[] args) {test();}
}

三、元注解

  1. 元注解的作用就是负责注解其它注解,Java定义了4个标准的meta-annotation类型,他们被用来提供对其他annotation类型作说明。

  1. 这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到。(@Target , @Retention , @Documented , @Inherited)

(1) @Target:用于描述注解的使用范围(即:被描述的注解可以用在什么地方)

(2) @Retention:表示需要在什么级别保存该注释信息,用于描述注解的生命周期

(SOURCE < CLASS < RUNTIME)

(3) @Document:说明该注解将被包含在javadoc中

(4) @Inherited:说明子类可以继承父类中的该注解

import java.lang.annotation.*;//测试元注解
public class Test02 {@MyAnnotationpublic void test(){}}
//定义一个注解
//Target   表示我们的注解可以用在哪些地方
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})   //规定只能在方法和类上使用//Retention    表示注解在什么地方有效
//   runtime > class > sources
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)//Documented   表示是否将注解生成在JavaDoc中
@Documented//Inherited   子类可以继承父类的注解
@Inherited@interface MyAnnotation{
}

四、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,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,我们定义注解元素时,经常使用空字符串 0 作为默认值。
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;//自定义注解
public class Test03 {//注解可以用default显示赋值,如果没有默认值,就必须给注解赋值@MyAnnotation2(name = "张三",schools = {"京大","南大"})public void test(){}@MyAnnotation3("张三")public void test2(){}
}
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{//注解的参数 : 参数类型 + 参数名();String name();int age() default 0;int id() default -1; //如果默认值为-1,代表不存在    (indexof ,如果找不到就返回-1)String[] schools();
}@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3{//如果只有一个参数,使用value赋值String value();
}

五、反射机制

  1. 静态语言和动态语言

(1)动态语言

是一种在运行时可以改变其结构的语言: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是其他结构上的变化。通俗点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。

主要的动态语言:Object-C 、C# 、 JavaScript 、 PHP 、 Python等。

使用JavaScript 语言时,在运行时可以改变X的值。

(2)静态语言

与动态语言是相对应的,运行结构不可变的语言就是静态语言。

如Java、C、C++。

Java不是动态语言,但Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性,我们可以利用反射机制获得类似动态语言的特性。Java的动态性让编程的时候更加灵活。

  1. 反射

Reflection(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借助于Reflection API取得任何类的内部信息,并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

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

加载完类之后,在堆内存的方法区就产生了一个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。这个对象就像一面镜子,透过这个镜子看到类的结构,所以,称之为:反射。

Java反射机制提供的功能
在运行时判断任意一个对象所属的类
在运行时构造任意一个类的对象
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时获取泛型信息
在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
在运行时处理注解
生成动态代理

优点:

可以实现动态创建对象和编译,体现出很大的灵活性。

缺点:

对性能有影响,使用反射基本上是一种解释操作,我们可以告诉JVM,希望做什么,并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

反射相关的API:
java.lang.Class : 代表一个类
java.lang.reflect.Method:代表类的方法
java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量
java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造器

2.1 Class类

在Object类中定义了以下方法,此方法将被所有子类继承:

public final Class getClass()

以上的方法返回值的类型是一个Class类,此类是Java反射的源头,实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解,即:可以通过对象反射求出类的名称。

对象照镜子(反射)后可以得到的信息:某个类的属性,方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言,JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定的某个结构的有关信息。

Class本身也是一个类
Class对象只能由系统建立对象
一个加载在类在JVM中只会有一个Class的实例
一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成
通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
Class类是Reflection的根源,针对任何你想动态加载、运行的类,唯有先获得相对应的Class对象

2.1.1 Class类的常用方法:

2.1.2 获取Class类的实例

(1)若已知具体的类,通过类的class属性获取,该方法作为安全可靠,程序性能最高。

Class clazz = Person.class;

(2)已知某个类的实例,调用该实例放入getClass()方法获取Class对象

Class clazz = person.getClass();

(3)已知某个类的全类名,且该类在类路径下,可通过Class的静态方法forName()获取,可能抛出ClassNotFoundException

Class clazz = Class.forName("demo01.Student");

(4)内置基本数据类型可以直接用类名.Type

(5)还可以利用ClassLoader

package com.reflection;
//测试Class类的创建方式有哪些
public class Test03 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {Person person = new Student();System.out.println("这个人是:"+person.name);//方式一:通过对象获得Class c1 = person.getClass();System.out.println(c1.hashCode());//方式二:forname获得Class c2 = Class.forName("com.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);//获得父类类型Class c5 = c1.getSuperclass();System.out.println(c5);}
}
class Person{public String name;public Person(String name) {this.name = name;}public Person() {}@Overridepublic 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";}
}

2.1.3 哪些类型可以有Class对象

class:外部类,成员(成员内部类、静态内部类),局部内部类、匿名内部类。

interface:接口

[]:数组

enum:枚举

annotation:注解@interface

primitive type:基本数据类型

void

package com.reflection;import java.lang.annotation.ElementType;//所有类型的Class
public class Test04 {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; //voidClass c9 = Class.class; //ClassSystem.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);//只要元素类型与维度一样,就是同一个Classint[] a = new int[10];int[] b = new int[100];System.out.println(a.getClass().hashCode());System.out.println(b.getClass().hashCode());}
}

2.2Java的内存分析

堆:存放

未完待续!!!

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