注解与反射
注解
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注解Annotation是从JDK 5.0开始引入的新技术.
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Annotation的作用：
- 不是程序本身，可以对程序作出解释.（这一点和注释（comment）没什么区别）
- 可以被其他程序(比如编译器等)读取.
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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").
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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。
内置注解
- @Override：此注释只适用于修饰方法，表示一个方法声明打算重写超类中的另一个方法声明
- @Deprecated：可以用于修辞方法，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
- @SuppressWarnings：镇压警告，用于抑制编译时的警告信息，需要添加参数才能使用。(参数都是已经定义好了的，只需选择性使用就好了)
元注解
- 元注解的作用就是负责注解其他注解
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- @Target
- @Retention
- @Documented
- @Inherited
//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})
//Retention 表示我们的注解在什么地方还有效
//runtime>class>sources
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
//Documented 表示是否将我们的注解生成在JAVAdoc中
@Documented
//Inherited 子类可以继承父类发注解
@Inherited
自定义注解
- 使用@interface自定义注解时，自动继承java.lang.annotation.Annotation接口
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- @interface用来声明一个注解，格式：public @interface 注解名
- 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
- 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
//自定义注解
public class Test03 {
//注解可以显示赋值，如果没有默认值，我们就必须给注解赋值
@MyAnnotation2(age = 18,name = "冰神")
public void test(){}
@MyAnnotation3("bing") //注解只用一个值时，可以省略value
public void test2(){}
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation2{
//注解的参数： 参数类型 + 参数名() ;
String name() default "";
int age() default 0;
int id() default -1;//如果默认值为-1，代表不存在
String[] schools() default {"aa","bb"};
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation3{
String value();
}
反射
1.反射概述
- Reflection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
- 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，我们形象的称之为：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
- ......
Class类的常用方法
//测试class类的创建方式有哪些
public class Test02 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Person person=new Student();
System.out.println("这个人是"+person.name);
//方式一：通过对象获取
Class c1=person.getClass();
System.out.println(c1.hashCode());
//方式二：forname获得
Class c2=Class.forName("com.bing.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);
//获取父类类型
Class c5 = c1.getSuperclass();
System.out.println(c5);
}
}
class Person{
public String name;
public int age;
public int id;
public Person(){
this.name="person";
}
}
class Student extends Person{
public Student(){
this.name="学生";
}
}
class Teacher extends Person{
public Teacher(){
this.name="老师";
}
}
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
//所有类型的Class
public class Test03 {
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; //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);
//只要元素类型与维度一样，就是同一个Class
int[] a=new int[10];
int[] b=new int[100];
System.out.println(a.getClass().hashCode());
System.out.println(b.getClass().hashCode());
}
}
输出结果：
Java内存分析
了解：类的加载过程
什么时候会发生类初始化?
1.类的主动引用(一定会发生类的初始化)
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当虚拟机启动，先初始化main方法所在的类new一个类的对象
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调用类的静态成员(除了final常量)和静态方法
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使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用
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当初始化一个类，如果其父类没有被初始化，则先会初始化它的父类
2.类的被动引用(不会发生类的初始化)
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当访问一个静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化。如:当通过子类引用父类的静态变量不会导破子类初始化
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通过数组定义类引用不会触发此类的初始化
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引用常量不会触发此类的初始化（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了)
类加载器的作用
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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。
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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
性能对比
public class Test06 {
public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException {
test1();
test2();
test3();
}
public static void test1(){
User user=new User();
long starttime=System.currentTimeMillis();
for (int i=0;i<100000000;i++){
user.getName();
}
long endtime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("普通方式执行一亿次的时间"+ (endtime-starttime) );
}
//反射方式
public static void test2() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
User user=new User();
Class c1=user.getClass();
Method getName=c1.getDeclaredMethod("getName",null);
long starttime=System.currentTimeMillis();
for (int i=0;i<100000000;i++){
getName.invoke(user,null);
}
long endtime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("反射方式执行一亿次的时间"+ (endtime-starttime) );
}
public static void test3() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
User user=new User();
Class c1=user.getClass();
Method getName=c1.getDeclaredMethod("getName",null);
getName.setAccessible(true);
long starttime=System.currentTimeMillis();
for (int i=0;i<100000000;i++){
getName.invoke(user,null);
}
long endtime=System.currentTimeMillis();
System.out.println("反射关闭检测方式执行一亿次的时间"+ (endtime-starttime) );
}
}
反射操作泛型
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Java采用泛型擦除的机制来引入泛型,Java中的泛型仅仅是给编译器javac使用的,确保数据的安全性和免去强制类型转换问题，但是，一旦编译完成﹐所有和泛型有关的类型全部擦除
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为了通过反射操作这些类型，Java新增了ParameterizedType , GenericArrayType ,TypeVariable和 WildcardType几种类型来代表不能被归一到Class类中的类型但是又和原始类型齐名的类型.
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ParameterizedType:表示一种参数化类型,比如Collection
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GenericArrayType :表示一种元素类型是参数化类型或者类型变量的数组类型
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TypeVariable:是各种类型变量的公共父接口
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WildcardType:代表一种通配符类型表达式