Kotlin注解與反射的定義及創(chuàng)建使用詳解

更新時(shí)間：2022年12月08日 11:36:27 作者：無糖可樂愛好者

這篇文章主要為大家介紹了Kotlin注解與反射的定義及使用示例詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

1.注解

1.定義

注解是將元數(shù)據(jù)附加到代碼的地方。從字面意思理解它就是對知識(shí)點(diǎn)的補(bǔ)充，一種描述。在Java中最常見的注解就是@Override或者就是Retrofit中的@GET、@POST等。

2.注解的創(chuàng)建

創(chuàng)建時(shí)用annotation修飾符進(jìn)行聲明，如

annotation class GET()

這樣就創(chuàng)建好了一個(gè)注解，但是這里想要完全使用還要添加一些屬性：

@Target：指定可以用該注解標(biāo)注的元素的可能的類型(類、函數(shù)、屬性、表達(dá)式)；
@Retention：指定該注解是否存儲(chǔ)在編譯后的class文件中以及它在運(yùn)行時(shí)能否通過反射可見，默認(rèn)為true；
@Repeatable：允許在單個(gè)元素上多次使用相同的該注解；
@MustBeDocumented：指定該注解是公有API的一部分，并且應(yīng)該包含在生成的API文檔中顯示的類或方法的簽名中，一般用于SDK文檔中。

這里重點(diǎn)要注意的是 @Target和@Retention

//@Target
public enum class AnnotationTarget {
    // 類、接口、object、注解類
    CLASS,
    // 注解類
    ANNOTATION_CLASS,
    // 泛型參數(shù)
    TYPE_PARAMETER,
    // 屬性
    PROPERTY,
    // 字段、幕后字段
    FIELD,
    // 局部變量
    LOCAL_VARIABLE,
    // 函數(shù)參數(shù)
    VALUE_PARAMETER,
    // 構(gòu)造器
    CONSTRUCTOR,
    // 函數(shù)
    FUNCTION,
    // 屬性的getter
    PROPERTY_GETTER,
    // 屬性的setter
    PROPERTY_SETTER,
    // 類型
    TYPE,
    // 表達(dá)式
    EXPRESSION,
    // 文件
    FILE,
    // 類型別名
    TYPEALIAS
}
//@Retention
public enum class AnnotationRetention {
    // 注解只存在于源代碼，編譯后不可見
    SOURCE,
    // 注解編譯后可見，運(yùn)行時(shí)不可見
    BINARY,
    // 編譯后可見，運(yùn)行時(shí)可見	默認(rèn)
    RUNTIME
}

3.注解的使用

@Target(AnnotationTarget.FUNCTION)			//注解用于方法
@Retention(AnnotationRetention.RUNTIME)		//運(yùn)行時(shí)可見，編譯時(shí)可見
annotation class Custom()
//正常使用不報(bào)錯(cuò)
@Custom
fun test() {
    println("")
}
//報(bào)錯(cuò)，因?yàn)樽⒔獠恢С諧lass，如果要支持就需要在@Target里面加上AnnotationTarget.CLASS
@Custom
class Test{
}

上面的代碼是一個(gè)自定義且最簡單的一個(gè)用法，現(xiàn)在看一下Kotlin中自帶的一個(gè)注解，這個(gè)注解用來標(biāo)注廢棄的方法或者類等定義，比較常見

@Target(CLASS, FUNCTION, PROPERTY, ANNOTATION_CLASS, CONSTRUCTOR, PROPERTY_SETTER, PROPERTY_GETTER, TYPEALIAS)
@MustBeDocumented
public annotation class Deprecated(
    val message: String,
    val replaceWith: ReplaceWith = ReplaceWith(""),
    val level: DeprecationLevel = DeprecationLevel.WARNING
)

@Tageget：支持類、函數(shù)、屬性、注解類、構(gòu)造器、屬性 getter、屬性 setter、類型別名

在Deprecated內(nèi)部還傳遞了幾個(gè)參數(shù)：

message：對廢棄內(nèi)容的提示信息
repleaceWith：表示用什么內(nèi)容來替代被廢棄的內(nèi)容。需要注意的是后面的ReplaceWith也是一個(gè)注解，也就是說Kotlin中注解中是可以添加注解的，只不過添加時(shí)不可以用@。
level：警告程度，有WARNING、ERROR、HIDDEN

注解中允許的參數(shù)有：

對應(yīng)于 Java 原生類型的類型（Int、 Long等）
字符串
類（Foo::class）
枚舉
其他注解
上面已列類型的數(shù)組

注解參數(shù)不能有可空類型，因?yàn)?JVM 不支持將 null 作為注解屬性的值存儲(chǔ)。

2.反射

1.定義

反射是指計(jì)算機(jī)程序在運(yùn)行時(shí)（runtime）可以訪問、檢測和修改它本身狀態(tài)或行為的一種能力。用比喻來說，反射就是程序在運(yùn)行的時(shí)候能夠“觀察”并且修改自己的行為。

反射在業(yè)務(wù)開發(fā)中用的較少，主要是在架構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以極大地提升架構(gòu)的靈活性。

Kotlin的反射具備三個(gè)特點(diǎn)：

感知程序的狀態(tài)，包含程序的運(yùn)行狀態(tài)以及源代碼結(jié)構(gòu)；
修改程序的狀態(tài)；
根據(jù)程序的狀態(tài)，調(diào)整自身的決策行為。

2.反射的應(yīng)用

首先要加入一個(gè)依賴才可以使用反射

implementation "org.jetbrains.kotlin:kotlin-reflect"

然后根據(jù)上面提到的三個(gè)特點(diǎn)進(jìn)行講解：

感知程序的狀態(tài)：

舉例：假設(shè)現(xiàn)在有兩個(gè)對象，在不傳遞具體對象的前提下想要打印出他們每一個(gè)屬性的名稱以及具體的值

fun main() {
    val person = Person("張三", 22)
    val animal = Animal("貓", "用腳走", "貓糧")
    findClassAttribute(person)
    findClassAttribute(animal)
}
fun findClassAttribute(obj: Any) {
}
data class Person(val name: String, var age: Int)
data class Animal(var species: String, val walkWay: String, var food: String)
//期望結(jié)果：
//Person.name = 張三
//Person.age = 22
//Animal.species = 貓
//Animal.walkWay = 用腳走
//Animal.food = 貓糧

上面只是定義了兩個(gè)類，具體項(xiàng)目中可能會(huì)很有很多的類，因此用when的方式是行不通的因?yàn)檫@樣工作量還是比較大的，那么用反射反而是一個(gè)比較好的方式，那要如何實(shí)現(xiàn)？

fun findClassAttribute(obj: Any) {
    obj::class.memberProperties.forEach {
        println("${obj::class.simpleName}.${it.name} = ${it.getter.call(obj)}")
    }
}
//輸出結(jié)果
//Person.age = 22
//Person.name = 張三
//Animal.food = 貓糧
//Animal.species = 貓
//Animal.walkWay = 用腳走

看到這個(gè)是不是一臉懵？這是啥鬼東西。我們對上面的代碼進(jìn)行分析就明白了：

obj::class： 這是類引用，是Kotlin的反射語法，通過這樣的語法可以獲取變量的類型信息并且可以拿到這個(gè)變量的類型KClass，也就是我們的Person和Animal。
memberProperties： 通過前面的obj::class拿到了具體的類型，那么也就拿到了這個(gè)這個(gè)類型的所有信息，比如說simpleName、constructors，而memberProperties就是獲取類的成員屬性，然后通過foreach遍歷出來就好了。
it：KProperty1： 這里的KProperty1是KClass的子類，通過it.name拿到屬性的命名，it.getter.call拿到屬性的值。

經(jīng)過上述幾個(gè)關(guān)鍵信息就獲取到了我們想要的輸出結(jié)果，這就是感知程序的狀態(tài)。

修改程序狀態(tài)

拿到每個(gè)屬性的命名和值之后我想要修改動(dòng)物類的某個(gè)屬性的值怎么辦？增加一個(gè)changeClassAttributeValue方法用來修改屬性值

fun changeClassAttributeValue(obj: Any) {
    obj::class.memberProperties.forEach {
        if (it.name == "food"                                   //判斷要修改的屬性名是【food】
            && it is KMutableProperty1                          //判斷這個(gè)屬性是否可以被修改，val屬性不可被修改，var屬性可以
            && it.setter.parameters.size == 2                   //修改屬性需要setter，我們要先判斷 setter 的參數(shù)是否符合預(yù)期，這里 setter 的參數(shù)個(gè)數(shù)應(yīng)該是 2，第一個(gè)參數(shù)是 obj 自身，第二個(gè)是實(shí)際的值
            && it.getter.returnType.classifier == String::class //判斷要修改的屬性是不是string類型
        ) {
            it.setter.call(obj, "雞胸肉")						 //修改屬性值
            println("========屬性值修改========")
        }
    }
}
fun main() {
    val person = Person("張三", 22)
    val animal = Animal("貓", "用腳走", "貓糧")
    changeClassAttributeValue(animal)
    findClassAttribute(animal)
}
//輸出結(jié)果
//Animal.food = 雞胸肉
//Animal.species = 貓
//Animal.walkWay = 用腳走

根據(jù)屬性值food將貓糧修改為雞胸肉。 這種操作方式就是反射的第二個(gè)特點(diǎn)：修改程序的狀態(tài)

根據(jù)程序的狀態(tài)，調(diào)整自身的決策行為。

上面我們已經(jīng)調(diào)整狀態(tài)了，那么我還想加一個(gè)修改屬性：species，吃雞胸肉的也可以是小狗，因此我們只需要再加一個(gè)else即可，這樣就實(shí)現(xiàn)了最后一個(gè)特點(diǎn)：根據(jù)程序的狀態(tài)，調(diào)整自身的決策行為。

fun changeClassAttributeValue(obj: Any) {
    obj::class.memberProperties.forEach {
        if (it.name == "food"                                   //判斷要修改的屬性名是【food】
            && it is KMutableProperty1                          //判斷這個(gè)屬性是否可以被修改
            && it.setter.parameters.size == 2                   //修改屬性需要setter，我們要先判斷 setter 的參數(shù)是否符合預(yù)期，這里 setter 的參數(shù)個(gè)數(shù)應(yīng)該是 2，第一個(gè)參數(shù)是 obj 自身，第二個(gè)是實(shí)際的值
            && it.getter.returnType.classifier == String::class //判斷要修改的屬性是不是string類型
        ) {
            it.setter.call(obj, "雞胸肉")
            println("======== food 屬性值修改========")
        } else if (it.name == "species"                         //判斷要修改的屬性名是【species】
            && it is KMutableProperty1                          //判斷這個(gè)屬性是否可以被修改，val屬性不可被修改，var屬性可以
            && it.setter.parameters.size == 2                   //修改屬性需要setter，我們要先判斷 setter 的參數(shù)是否符合預(yù)期，這里 setter 的參數(shù)個(gè)數(shù)應(yīng)該是 2，第一個(gè)參數(shù)是 obj 自身，第二個(gè)是實(shí)際的值
            && it.getter.returnType.classifier == String::class //判斷要修改的屬性是不是string類型
        ) {
            it.setter.call(obj, "小狗")
            println("======== species 屬性值修改========")
        } else { // 差別在這里
            println("沒找到相關(guān)屬性")
        }
    }
}
fun main() {
    val person = Person("張三", 22)
    val animal = Animal("貓", "用腳走", "貓糧")
    changeClassAttributeValue(animal)
    findClassAttribute(animal)
}
//輸出結(jié)果
//Animal.food = 雞胸肉
//Animal.species = 小狗
//Animal.walkWay = 用腳走

這里還要說明的是可修改的屬性值一定是用var修飾的，如果在demo過程中出現(xiàn)不能修改的要檢查屬性聲的明是否可修改。

上面的代碼通過memberProperties進(jìn)入之后可以發(fā)現(xiàn)它用到了 Kotlin 反射的幾個(gè)關(guān)鍵類：KClass、KCallable、KParameter、KType?，F(xiàn)在，我們來進(jìn)一步看看它們的關(guān)鍵成員

KClass 代表了一個(gè) Kotlin 的類，下面是它的重要成員：

simpleName： 獲取類名稱，如果是匿名內(nèi)部類獲取的值為null；
qualifiedName： 完整的類名。用【.】分隔
members： 可訪問的所有函數(shù)和屬性，類型為Collection<KCallable<*>>；
constructors： 獲取所有構(gòu)造函數(shù)，類型為Collection<KFunction<T>>；
nestedClasses： 獲取聲明的所有類包含內(nèi)部嵌套類和嵌套靜態(tài)類，類型為Collection<KClass<*>>；
objectInstance： 對象聲明的實(shí)例如果這個(gè)類不是對象聲明則返回null；
typeParameters： 獲取參數(shù)類型列表，但不包括外部類的參數(shù)類型，類型為List<KTypeParameter>；
supertypes： 該類的直接超類型列表，按它們在源代碼中列出的順序排列，類型為List<KType>；
sealedSubclasses： 如果是密封類則直接獲取子類的列表否則為空，類型為List<KClass<out T>>；
visibility： 類的可見性，如果可見性不能在Kotlin中表示則為null；
isFinal： 返回該類是否是final類型，類型為Boolean，如果是則為true；
isOpen： 返回該類是否是open修飾的，類型為Boolean，如果是則為true；
isAbstract： 返回該類是否是abstract的，類型為Boolean，如果是則為true；
isSealed： 返回該類是否是密封類，類型為Boolean，如果是則為true；
isData： 返回該類是否是數(shù)據(jù)類，類型為Boolean，如果是則為true；
isInner： 返回該類是否是內(nèi)部類，類型為Boolean，如果是則為true；
isCompanion： 返回該類是否是伴生對象，類型為Boolean，如果是則為true；
isFun： 返回該類是否是函數(shù)式接口，類型為Boolean，如果是則為true；
isValue： 返回該類是否是Value Class，類型為Boolean，如果是則為true。

KCallable 代表了 Kotlin 當(dāng)中的所有可調(diào)用的元素，比如函數(shù)、屬性、甚至是構(gòu)造函數(shù)。下面是 KCallable 的重要成員：

name： 獲取可調(diào)用的聲明的名稱，如果可調(diào)用對象沒有名稱則創(chuàng)建一個(gè)特殊的名稱，沒有名稱包括：

構(gòu)造函數(shù)名稱為""；

屬性訪問器：一個(gè)名為foo的屬性getter將會(huì)有名稱，同理setter將會(huì)有名稱

parameters ：獲取所有可調(diào)用的參數(shù)，如果需要this實(shí)例或者擴(kuò)展接收方參數(shù)那么他們通過List返回，返回類型為List<KParameter>；
returnType ：獲取返回值的類型，返回類型為KType；
typeParameters ：獲取可調(diào)用參數(shù)的類型以列表返回，返回類型為List<KTypeParameter>；
visibility ：元素的可見性，如果可見性不能在Kotlin中表示則為null；
isFinal ：返回該元素是否是final修飾的，類型為Boolean，如果是則為true；
isOpen ：返回該元素是否是open修飾的，類型為Boolean，如果是則為true；
isAbstract ：返回該元素是否是abstract修飾的，類型為Boolean，如果是則為true；
isSuspend ：返回該元素是否是掛起函數(shù)，類型為Boolean，如果是則為true。