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注解和反射Day02

时间：2024-10-07 18:22:06浏览次数：7  
标签：反射 Day02 System class println 注解 c1 public out

分析类初始化

什么时候会发生类初始化？

  • 类的主动引用（一定会发生类的初始化）
    • 当虚拟机启动，先初始化main方法所在的类
    • new一个类的对象
    • 调用类的静态成员（除了final常量）和静态方法
    • 使用 java.lang.reflect 包的方法对类进行反射调用
    • 当初始化一个类，如果其父类没有被初始化，则会先初始化它的父类
  • 类的被动引用（不会发生类的初始化）
    • 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，不会导致子类初始化
    • 通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化
    • 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
package com.dongfang.reflection;

//测试类什么时候会初始化
public class Test06 {
    static {
        System.out.println("main类被加载");
    }

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //1.主动引用
        //Son son = new Son();

        //反射也会产生主动引用
        //Class.forName("com.dongfang.reflection.Son");

        //不会产生类的引用的方法
        //System.out.println(Son.b);

        //Son[] array = new Son[5];

        //System.out.println(Son.M);
    }
}

class Father {
    static int b = 2;
    static {
        System.out.println("父类被加载");
    }
}

class Son extends Father {
    static {
        System.out.println("子类被加载");
        m = 300;
    }

    static int m = 100;
    static final int M = 1;
}

类加载器

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

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

JVM规范定义了如下类型的类的加载器

  • 引导类加载器:用C++编写的，是 JVM自带的类加载器，负责 Java平台核心库，用来装载核心类库，该加载器无法直接获取
  • 扩展类加载器:负责 jre/lib/ext 目录下的 jre 包或 -D java.ext.dirs 指定目录下的 jar 包装入工作库
  • 系统类加载器:负责 java-classpath 或 -D java.class.path 所指定的目录下的类与 jar 包装入工作，是最常用的加载器
package com.dongfang.reflection;

public class Test07 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

        //获取系统类的加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(systemClassLoader);

        //获取系统类加载器的父类加载器-->扩展类加载器
        ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
        System.out.println(parent);

        //获取扩展类加载器的父类加载器-->根加载器(C/C++)
        ClassLoader parent1 = parent.getParent();
        System.out.println(parent1);

        //测试当前类是哪个加载器加载的
        ClassLoader classLoader = Class.forName("com.dongfang.reflection.Test07").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //测试JDK内置的类是谁加载的
        classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //如何获得系统类加载器可以加载的路径
        System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
        
        
        //双亲委派机制
        //java.lang.String-->
    }
}

获取类的运行时结构

通过反射获取运行时类的完整结构

package com.dongfang.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

//获得类的信息
public class Test08 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class<?> c1 = Class.forName("com.dongfang.reflection.User");

        //获得类的名字
        System.out.println(c1.getName());//获得包名+类名
        System.out.println(c1.getSimpleName());//获得类名

        //获得类的属性
        Field[] fields = c1.getFields();//只能找到public属性

        fields = c1.getDeclaredFields();//找到全部的属性
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        //获得指定属性的值
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        System.out.println(name);

        //获得类的方法
        Method[] methods = c1.getMethods();//获得本类及其父类的全部public方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("正常的:"+method);
        }
        methods = c1.getDeclaredMethods();//获得本类的所有方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("getDeclaredMethods"+method);
        }

        //获得指定方法
        //重载
        Method getName = c1.getMethod("getName",null);
        Method setName = c1.getMethod("setName",String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);

        //获得指定的构造器
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();//获得本类及其父类的全部public方法
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        constructors = c1.getDeclaredConstructors();//获得本类的所有方法
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("#" + constructor);
        }

        //获得指定的构造器
        Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        System.out.println("指定:" + declaredConstructor);
    }
}

动态创建对象执行方法

创建类的对象：调用Class对象的newInstance( )方法

  1. 类必须有一个无参数的的构造器
  2. 类的构造器访问权限需要足够

没有无参构造器时，只需在操作时明确调用类中的构造器，并将参数传递进去后，才可以实例化操作，步骤如下：

  1. 通过Class类的getDeclaredConstructor(Class...parameterTypes) 取得本类的指定形参类型的构造器
  2. 向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数
  3. 通过Constructor实例化对象
package com.dongfang.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

//动态的创建对象，通过反射
public class Test09 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        //获得class对象
        Class c1 = Class.forName("com.dongfang.reflection.User");

        //构造一个对象
        //User user = (User)c1.newInstance();//本质上是调用了类的无参构造器
        //System.out.println(user);

        //通过构造器创建对象
        //Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        //User user2 = (User)constructor.newInstance("东方",001,18);
        //System.out.println(user2);

        //通过反射调用普通方法
        User user3 = (User)c1.newInstance();
        //通过反射获取一个方法
        Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        //invoke:激活
        //(对象,"方法的值")
        setName.invoke(user3,"东方");
        System.out.println(user3.getName());

        //通过反射操作属性
        User user4 = (User)c1.newInstance();
        Field name = c1.getDeclaredField("name");

        //不能直接操作私有属性，我们需要关闭程序的安全检测，属性或者方法的name.setAccessible(true)
        name.setAccessible(true);//关闭安全检测
        name.set(user4,"dongfang");
        System.out.println(user4.getName());
    }
}

调用指定的方法

Object invoke (Object obj,Object...args)

  • Object对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null;

  • 若原方法为静态方法，此时形参Object obj 可为null

  • 若原方法形参列表为空，则Object[ ] args 为 null

  • 若原方法声明为private，则需要在调用此 invoke( )方法前，显示调用方法对象的 setAccessible(true) 方法，将可访问private的方法

    setAccessible

    • 提高反射效率
    • 使得原本无法访问的私有成员也可以访问

性能对比分析

package com.dongfang.reflection;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

//分析性能问题
public class Test10 {
    //普通方式调用
    public static void test01() {
        User user = new User();

        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            user.getName();
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("普通方式执行1000000次" + (endTime - startTime) + "ms");
    }

    //反射方式调用
    public static void test02() 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 < 1000000; i++) {
            getName.invoke(user,null);
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("反射方式执行1000000次" + (endTime - startTime) + "ms");
    }

    //反射方式调用  关闭检测
    public static void test03() 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 < 1000000; i++) {
            getName.invoke(user,null);
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("关闭检测方式执行1000000次" + (endTime - startTime) + "ms");
    }

    public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException {
        test01();
        test02();
        test03();
    }
}

反射操作泛型

  • 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
  • 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
  • ParameterizedType：表示一种参数化类型，比如Collection
  • 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
  • TypeVariable：是各种类型变量的公共父接口
  • WildcardType：代表一种通配符类型表达式
package com.dongfang.reflection;

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;

//通过反射获取泛型
public class Test11 {
    public void test01(Map<String,User> map, List<User> list){
        System.out.println("Test01");
    }

    public Map<String,User> test02(){
        System.out.println("Test02");
        return null;
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        Method method = Test11.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);

        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
            System.out.println("#" + genericParameterType);
            if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) {
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
                for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                    System.out.println(actualTypeArgument);
                }
            }
        }

        method = Test11.class.getMethod("test02",null);
        Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();

        if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println(actualTypeArgument);
            }
        }
    }
}

反射操作注解

package com.dongfang.reflection;

import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;

//通过反射操作注解
public class Test12 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class c1 = Class.forName("com.dongfang.reflection.Student2");

        //通过反射获得注解
        Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }

        //获得注解的value的值
        TableDongfang tableDongfang = (TableDongfang)c1.getAnnotation(TableDongfang.class);
        String value = tableDongfang.value();
        System.out.println(value);

        //获得类指定的注解
        Field f = c1.getDeclaredField("name");//获得name属性的注解
        FieldDongfang annotation = f.getAnnotation(FieldDongfang.class);
        System.out.println(annotation.columnName());
        System.out.println(annotation.type());
        System.out.println(annotation.length());
    }
}

@TableDongfang("db_student")
class Student2 {

    @FieldDongfang(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
    private int id;
    @FieldDongfang(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
    private int age;
    @FieldDongfang(columnName = "db_name",type = "varchar",length = 3)
    private String name;

    public Student2() {
    }

    public Student2(int id, int age, String name) {
        this.id = id;
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student2{" +
                "id=" + id +
                ", age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

//类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface  TableDongfang {
    String value();
}

//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface FieldDongfang {
    String columnName();
    String type();
    int length();
}

标签：反射,Day02,System,class,println,注解,c1,public,out
From： https://www.cnblogs.com/dongfangyulv/p/18450403

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