一文搞懂Java中的注解和反射
1、注解(Annotation)
1.1 什么是注解(Annotation)
注解不是程序本身,可以在程序編譯、類加載和運(yùn)行時(shí)被讀取,并執(zhí)行相應(yīng)的處理。注解的格式為"@注釋名(參數(shù)值)",可以附加在包、類、方法和字段上,通過(guò)反射機(jī)制實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)注解的訪問(wèn)。
1.2 內(nèi)置注解
@Override:限定子類重寫方法
該注解表示覆蓋的是其父類的方法,當(dāng)子類重寫父類方法時(shí),確保子類確實(shí)重寫了父類的方法,避免出現(xiàn)低級(jí)錯(cuò)誤
/**
* 該注解標(biāo)識(shí)覆蓋的是其父類的方法,當(dāng)子類重寫父類方法時(shí),確保子類確實(shí)重寫了父類的方法,避免出現(xiàn)低級(jí)錯(cuò)誤
* @return
*/
@Override
public String toString() {
return super.toString();
}
@Deprecated:標(biāo)記已過(guò)時(shí)
該注解表示某個(gè)屬性、方法或類等已過(guò)時(shí)(程序員不鼓勵(lì)使用的程序元素,通常是因?yàn)樗俏kU(xiǎn)的,或者因?yàn)榇嬖诟玫奶娲椒ǎ?dāng)其他程序使用已過(guò)時(shí)的屬性、方法或者類時(shí),編譯器會(huì)給出警告(刪除線)。
/**
* 該注解表示此方法已過(guò)時(shí),存在危險(xiǎn),不推薦使用,其有代替方法,如果繼續(xù)使用會(huì)通過(guò)刪除線進(jìn)行標(biāo)識(shí)
*/
@Deprecated
public static void test() {
System.out.println("標(biāo)記已過(guò)時(shí)");
}
@SuppressWarnings(參數(shù)):抑制編譯器警告
該注解作用的類、方法和屬性會(huì)取消顯示編譯器警告,其參數(shù)主要是進(jìn)行警告說(shuō)明以及取消(unchecked)等。
@SuppressWarnings("取消此類的所有警告")
public class BuiltAnnotation {
@SuppressWarnings("取消此屬性的警告")
private String username;
@SuppressWarnings("取消此方法的警告")
public static void main(String[] args) {
// ...
}
}
1.3 元注解(meta-annotation)
元注解的作用就是負(fù)責(zé)注解其他注解,Java定義了4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的元注解類型,他們被用來(lái)提供對(duì)其他注解的作用范圍及類型進(jìn)行說(shuō)明,通過(guò)元注解可以自定義其他注解。
@Target:描述注解的使用范圍
例如@Target(ElementType.METHOD)表示作用在方法上,@Target(ElementType.TYPE)表示作用在類或接口上等
/**
* @Target注解:描述注解的使用范圍
*/
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Target {
/**
* 類或接口:ElementType.TYPE;
* 字段:ElementType.FIELD;
* 方法:ElementType.METHOD;
* 構(gòu)造方法:ElementType.CONSTRUCTOR;
* 方法參數(shù):ElementType.PARAMETER;
* ...
*/
ElementType[] value();
}
@Retention:表示需要在什么級(jí)別保存該注解信息,用于描述注解的生命周期
通常自定義的注解都使用@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME),也就是運(yùn)行時(shí)期作用。
/**
* @Retention:表示需要在什么級(jí)別保存該注解信息,用于描述注解的生命周期
*/
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Retention {
/**
* RetentionPolicy.SOURCE:僅編譯期,注解將被編譯器丟棄。
* RetentionPolicy.CLASS:僅class文件,注釋將由編譯器記錄在類文件中,但VM不需要在運(yùn)行時(shí)保留,如果不指定則默認(rèn)為class。
* RetentionPolicy.RUNTIME:運(yùn)行期,注釋將由編譯器記錄在類文件中,并由VM在運(yùn)行時(shí)保留,因此可以反射讀取。通常自定義的注解都是RUNTIME。
* 范圍:RUNTIME>CLASS>SOURCE
*/
RetentionPolicy value();
}
@Document:說(shuō)明該注將被包含在javadoc中
@Iherited:定義子類是否可繼承父類定義的注解。
@Inherited僅針對(duì) @Target(ElementType.TYPE) 類型的注解有用,并且只能是 class 的繼承,對(duì) interface 的繼承無(wú)效:
1.4 自定義注解
定義注解
/**
* 1. 使用@interface定義注解;
* 3. 通過(guò)元注解配置該注解,配置注解的使用范圍和生命周期等
* @author Loner
*/
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Report{
/**
* 2. 添加參數(shù)、默認(rèn)值,如果沒有默認(rèn)值,就必須給參數(shù)賦值,一般把最常用的參數(shù)定義為value(),推薦所有參數(shù)都盡量設(shè)置默認(rèn)值
* 形式為:參數(shù)類型 參數(shù)名();
*/
int type() default 0;
String value() default "LonerMJ";
}
使用注解
@Report(type = 1, value = "test")
public class CustomerAnnotation {
@Report(type = 1, value = "test")
public void testCustomerAnnotation() {
System.out.println("測(cè)試自定義注解");
}
}
2、反射(Reflection)
2.1 反射和反射機(jī)制
反射
Reflection(反射)是指程序在運(yùn)行期可以拿到一個(gè)對(duì)象的所有信息。
反射機(jī)制
反射機(jī)制是指程序在運(yùn)行時(shí),通過(guò)Reflection API獲取任何類的內(nèi)容信息,并能直接操作任何對(duì)象的內(nèi)部屬性及方法。
2.2 Class類的獲取方式和常用方法
java.lang.Class類,實(shí)現(xiàn)反射的核心類,類加載完成之后,在堆內(nèi)存的方法區(qū)中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Class對(duì)象(一個(gè)類只有一個(gè)Class對(duì)象),這個(gè)對(duì)象包含了類的完整結(jié)構(gòu)信息,通過(guò)這個(gè)對(duì)象看到類的結(jié)構(gòu)。
Class類的獲取方式
public class InstantiationClass {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Teacher teacher = new Teacher("張三", "123456");
// 方式一:調(diào)用Class類的靜態(tài)方法forName(String className)
Class<?> c1 = Class.forName("com.loner.mj.reflection.Teacher");
// 方式二:已知某個(gè)類的實(shí)例,調(diào)用該實(shí)例的getClass()方法,getClass是Object類中的方法。
Class<? extends Teacher> c2 = teacher.getClass();
// 方式三:已知具體類,通過(guò)類的class屬性獲取,該方法最安全可靠,程序性能最高
Class<Teacher> c3 = Teacher.class;
// 方式四:通過(guò)基本內(nèi)置類型的包裝類的TYPE屬性獲得CLass實(shí)例
Class<Integer> c4 = Integer.TYPE;
// 方式五:通過(guò)當(dāng)前子類的Class對(duì)象獲得父類的Class對(duì)象
Class<?> c5 = c1.getSuperclass();
}
}
Class類的常用方法
| 方法名 | 方法功能 |
|---|---|
| static Class forName(String name) | 返回指定類名的Class對(duì)象 |
| Obiect newInstance() | 調(diào)用無(wú)參構(gòu)造函數(shù),返回Class對(duì)象的一個(gè)實(shí)例 |
| String getName() | 返回此Class對(duì)象所表示的實(shí)體(類,接口,數(shù)組類或void)的名稱 |
| Class getSuperclass() | 返回當(dāng)前Class對(duì)象的父類的Class對(duì)象 |
| Class[] getinterfaces() | 返回當(dāng)前Class對(duì)象的接口 |
| ClassLoader getClassLoader() | 返回該類的類加載器 |
| Method getDeclareMethod(String name, Class<?> ... parameterTypes) | 獲取方法名和參數(shù)列表匹配的方法 |
| Method[] getDeclareMethods() | 獲取所有非繼承的方法 |
| Method[] getMethods() | 獲取所有非私有方法 |
| Field getDeclareField(String name) | 獲取指定屬性 |
| Field[] getDeclareFields() | 獲取所有屬性 |
| Field[] getFields() | 獲取所有非私有屬性 |
| Constructor getConstructor(Class<?>... parameterTypes | 獲取參數(shù)列表匹配的構(gòu)造方法 |
| Constructor getConstructors() | 獲取類的所有構(gòu)造方法 |
| A getAnnotation(Class<?> annotationClass) | 返回指定注解 |
| Annotation[] getDeclaredAnnotations() | 返回所有注解 |
public class ReflectionMethods {
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class<Worker> workerClass = Worker.class;
/**
* 類
*/
System.out.println(workerClass.getName());
System.out.println(workerClass.getSimpleName());
System.out.println(workerClass.getSuperclass());
System.out.println(workerClass.getPackage());
Class<?>[] interfaces = workerClass.getInterfaces();
for (Class<?> i : interfaces) {
System.out.println(i);
}
/**
* 屬性
*/
// 獲取所有的屬性
Field[] declaredFields = workerClass.getDeclaredFields();
for (Field declaredField : declaredFields) {
System.out.println(declaredField);
}
// 獲取指定屬性
System.out.println(workerClass.getDeclaredField("username"));
// 獲取所有公共屬性
Field[] fields = workerClass.getFields();
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
/**
* 構(gòu)造方法
*/
// 獲取所有構(gòu)造方法
Constructor<?>[] declaredConstructors = workerClass.getDeclaredConstructors();
for (Constructor<?> declaredConstructor : declaredConstructors) {
System.out.println(declaredConstructor);
}
// 獲取指定的構(gòu)造方法
System.out.println(workerClass.getDeclaredConstructor(String.class, String.class));
/**
* 方法
*/
// 獲取所有的方法
Method[] declaredMethods = workerClass.getDeclaredMethods();
for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
System.out.println(declaredMethod);
}
// 獲取指定方法
System.out.println(workerClass.getDeclaredMethod("getUsername", null));
// 獲取所有功能方法
Method[] methods = workerClass.getMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println(method);
}
}
}
哪些類型具有Class對(duì)象
public class InstantiationClass {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
// 類(外部類,成員(成員內(nèi)部類,靜態(tài)內(nèi)部類),局部?jī)?nèi)部類,匿名內(nèi)部類。)
Class<Object> objectClass = Object.class;
// 接口
Class<Comparable> comparableClass = Comparable.class;
// 數(shù)組
Class<String[]> stringClass = String[].class;
Class<int[][]> intClass = int[][].class;
// 枚舉
Class<ElementType> elementTypeClass = ElementType.class;
// 注解
Class<Override> overrideClass = Override.class;
// 基本數(shù)據(jù)類型
Class<Integer> integerClass = Integer.class;
// void
Class<Void> voidClass = void.class;
// Class
Class<Class> classClass = Class.class;
}
}
2.3 反射的使用
反射操作對(duì)象
public class UseClass {
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException {
Class<User> userClass = User.class;
/**
* 通過(guò)構(gòu)造器實(shí)例化對(duì)象:不使用構(gòu)造器,默認(rèn)通過(guò)無(wú)參構(gòu)造進(jìn)行對(duì)象創(chuàng)建
*/
Constructor<User> declaredConstructor = userClass.getDeclaredConstructor(String.class, String.class);
User user = declaredConstructor.newInstance("張三", "123456");
System.out.println(user);
/**
* 調(diào)用方法并執(zhí)行相關(guān)操作
*/
Method setUsername = userClass.getDeclaredMethod("setUsername", String.class);
// invoke(Object, 參數(shù)):激活,即執(zhí)行相關(guān)操作為該對(duì)象
setUsername.invoke(user, "李四");
Method setPassword = userClass.getDeclaredMethod("setPassword", String.class);
setPassword.invoke(user, "123456");
System.out.println(user);
/**
* 操作屬性:通過(guò)反射直接操作私有屬性會(huì)報(bào)錯(cuò),需要通過(guò)setAccessible(ture)關(guān)閉訪問(wèn)安全檢查,此方法屬性、方法和構(gòu)造都具有,會(huì)影響效率
*/
Field username = userClass.getDeclaredField("username");
username.setAccessible(true);
username.set(user, "用戶名");
System.out.println(user);
}
}
反射操作泛型
Java采用泛型擦除的機(jī)制來(lái)引入泛型,Java中的泛型僅僅是給編譯器javac使用的,確保數(shù)據(jù)的安全性和免去強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換問(wèn)題。但是,一旦編譯完成,所有和泛型有關(guān)的類型全部擦除。
為了通過(guò)反射操作這些類型,Java新增了ParameterizedType,GenericArrayType,TypeVariable和WildcardType幾種類型來(lái)代表不能被歸一到Class類中的類型但是又和原始類型齊名的類型。
ParameterizedType:表示一種參數(shù)化類型,比如Collection
GenericArrayType:表示一種元素類型是參數(shù)化類型或者類型變量的數(shù)組類型
TypeVariable:是各種類型變量的公共父接口
WildcardType:代表一種通配符類型表達(dá)式
public class ClassOperateGenerics {
public Map<String, String> list() {
System.out.println("返回值是泛型");
return new HashMap<>();
}
public void test(Map<String, User> map, List<Integer> list) {
System.out.println("參數(shù)是泛型");
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
/**
* 獲取方法參數(shù)的泛型
*/
Method method = ClassOperateGenerics.class.getMethod("test", Map.class, List.class);
// 獲取所有方法參數(shù)的泛型
Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
// java.util.Map<java.lang.String, com.loner.mj.reflection.User>
System.out.println(genericParameterType);
if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) {
// 獲取所有泛型的真實(shí)參數(shù)
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
// String, User, Integer
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
/**
* 獲取方法返回值的泛型
*/
Method list = ClassOperateGenerics.class.getMethod("list", null);
// 獲取方法返回值的泛型
Type genericReturnType = list.getGenericReturnType();
if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
// 獲取所有泛型的真實(shí)參數(shù)
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
}
反射操作注解
public class ClassOperateAnnotation {
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException {
Class<People> peopleClass = People.class;
// 獲取類的所有注解
Annotation[] declaredAnnotations = peopleClass.getDeclaredAnnotations();
for (Annotation declaredAnnotation : declaredAnnotations) {
System.out.println(declaredAnnotation);
}
// 獲取類的注解的值
Table declaredAnnotation = peopleClass.getDeclaredAnnotation(Table.class);
System.out.println(declaredAnnotation.value());
// 獲取屬性的注解
Field name = peopleClass.getDeclaredField("name");
Fields annotation = name.getAnnotation(Fields.class);
System.out.println(annotation.name());
}
}以上就是一文搞懂Java中的注解和反射的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Java注解 反射的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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