【Java基础】注解与反射

「爱情、让人受尽委屈。」 2023-10-11 22:08 2阅读 0赞

**一、学习笔记**

**（本文内容基本源自参考链接1视频教程）**

**1、注解的含义**  
1）注解（annotation)是从jdk5.0开始引入的新技术，其作用：不是程序本身，可对程序作解释（该作用与注释comment相同）；可被其他程序读取。  
2）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")。  
3）Annotation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。

**2、Java三个常见的内置注解：**  
1）@Override: 定义在java.lang.Override中，此注释只适用于修辞方法，表示一个方法声明打算重写超类中的另一个方法声明。  
2）@Deprecated：定义在java.lang.Deprecated中，此注释可以用于修辞方法、属性、类，但是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。  
3）@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，你需要添加一个参数才能正确使用，这些参数都是已经定义好了的，我们选择性的使用即可，如：@SuppressWarnings("all")、@SuppressWarnings(“unchecked”)、@SuppressWarnings(value=\{"unchecked","deprecation"\})等等。

**3、元注解（meta-annotation）作用：**

负责注解其他注解。Java定义了4个标准的meta-annotation类型 ( @Target，@Retention@Documented ,@nherited )，他们被用来提供对其他annotation类型作说明。这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到：  
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。

**4、元注解有很多元素类型，**如下图

![068551e4c72b48fcbc736f5cf896725e.png][]

![e9e699cfaf5644798f28db567791124d.png][]

其用法如下图代码第23、26行所示

![ee6f79065b6e4cf68fdf12730bc8cd03.png][]

**5、使用@interface自定义注解时**，自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口。

**6、@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)。

**7、可以通过默认值来声明参数的默认值。**如果只有一个参数成员，一般参数名为值。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 。

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**8、动态语言与静态语言**   
1）动态语言是一类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。主要动态语言: Object-C、C\#、JavaScript、PHP、Python等。  
2）静态语言与动态语言相对应的，运行时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，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!

**9、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")

10、加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象 (一个类只有个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，所以我们形象的称之为反射。

![c3a67e02500f4f0ea3ea1db0edbf5965.png][]

**11、Class类**  
对象照镜子后可以得到的信息: 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 Cass 类型的对象。一个 Class 对象包含了特定某个结构(class/interface/enum/annotation/primitive type/void/)的有关信息：  
1）Class 本身也是一个类；  
2）Class 对象只能由系统建立对象；  
3）一个加载的类在JVM 中只会有一个Class实例；  
4）一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件；  
5）每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成；  
6）通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构；  
7）Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象。

**12、获取Class类的实例**  
1）若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高;  
2) 已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象;  
3) 已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取可能抛出ClassNotFoundException

**13、哪些类型可以有Class对象**  
1）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。  
2）interface:接口  
3）\[\]:数组  
4）enum:枚举  
5）annotation:注解@interface  
6）primitive type: 基本数据类型  
7）void

**14、类的加载与ClassLoader的理解**  
1）加载:将cass文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象。  
2）链接:将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程。  
1>验证:确保加载的类信息符合JVM规范，没有安全方面的问题；  
2>准备:正式为类变量(static)分配内存并设置类变量默认初始值的阶段，这些内存都将在方法区中进行分配;  
3>解析:虚拟机常量池内的符号引用 (常量名)替换为直接引用 (地址)的过程。  
3）初始化:  
1>执行类构造器<clinit>方法的过程。类构造器<clinit>0方法是由编译期自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并产生的。 (类构造器是构造类信息的，不是构造该类对象的构造器)  
2>当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化。  
3>虚拟机会保证一个类的<clinit>(方法在多线程环境中被正确加锁和同步。

**15、类加载器的作用**  
1）类加载的作用:将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口。  
2）类缓存:标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类，但一旦某个类被加载到类加载器中，它将维持加载(缓存)一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象。

**16、setAccessible**  
![e6e11d6f49fb4a8a95ba465b5880c4c6.png][]

**17、反射操作泛型**  
![771dca4f57da4c87a7b7c12507607eea.png][]

**18、ORM**  
![9ed0521ab3464f0d82c3eb305bc633e7.png][]

**二、程序案例**

**1、Java三个常见的内置注解的使用**

![7b51583d07444abfb4d0521c960f39ca.png][]

**2、通过反射获取类的Class对象**

![8baf90baf34946eab2ec8ce01b3b28d5.png][]

**3、Class类的创建方式**

其中Student类和Teacher类继承自Person类

![eef51200991f4cf08f457bbe9c25c6ed.png][]

三种方式获得同样的hashcode:

![77364a9fc4904eb890f1452287d7e415.png][]

**4、所有类型的Class**

![623914204c614b569f1bbda678ccc424.png][]

**5、类加载器**

![349fd62bc04c4259a161c87f8497865b.png][]

运行结果：  
![249df534489642159d4908b603a3f118.png][]

**6、获得系统类加载器可以加载的路径**![8810e06059244dc7bcc1cdf0cdb1948c.png][]

**7、测试反射方式调用的性能**

![249790d7d2184273a4dc0dfef490a239.png][]

![fa32d5cfb8214d86b836227ce00289c5.png][]

![ec3a4c351d454312a1a44575bb39aa13.png][] 运行结果：  
![0807cc46c8f646598a2f76cf82e1cc41.png][]

**8、反射与注解练习**

代码：  
![0e5e2c133e614c9a8af46b06f6e24a39.png][]  
  
![c2d464916cb94e8ea01a1896a278fdcf.png][]  
![fe1c5426f24845d5b45979ca6668429a.png][]

运行结果:

![dc9fd9905dd946f5bb61d9dfb5fbd510.png][]  
如果将第25行"id"改为"name"，运行结果为：  
![67ec725c9c1f41b8b66d576aae184954.png][]

**三、参考链接**

1、【狂神说Java】注解与反射[https://www.bilibili.com/video/BV1p4411P7V3/?spm\_id\_from=333.337.search-card.all.click&vd\_source=841fee104972680a6cac4dbdbf144b50][https_www.bilibili.com_video_BV1p4411P7V3_spm_id_from_333.337.search-card.all.click_vd_source_841fee104972680a6cac4dbdbf144b50]

2、annotation type override[https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Override.html][https_docs.oracle.com_javase_8_docs_api_java_lang_Override.html]

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[https_docs.oracle.com_javase_8_docs_api_java_lang_Override.html]: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Override.html