【Java筆記】（十一）：注解與反射

什麼是注解

注解與反射是所有架構的底層，例如Mybatis、Spring等等，注解(Annotation)是給程式看的，注釋(Comment)是給人看的，注解是Java基礎中最簡單的一章，不用感覺很難。

注解的作用

注解由JDK5.0引入，它不是程式本身，但是可以對程式做出解釋，可以被其他程式（例如：編譯器）讀取，注解不是必須的，但有時候因為程式需要是以要寫

注解的格式

以

@注解名

的形式存在，也可以添加一些參數值，例如：

@SuppressWarnings(value="unchecked")

注解在哪裡使用

内置注解

• @Override重寫
• @Deprecated方法廢棄
• @SuppressWarnings(value=“all”)鎮壓警告資訊

元注解

• @Target表示注解可以用在什麼地方
• @Retention表示需要在什麼級别儲存該注釋資訊，用于描述注解生命周期，SOURCE<CLASS<RUNTIME(常用)
• @Documented說明該注解将被包含在javadoc中
• @Inherited說明子類可以繼承父類中的注解

import java.lang.annotation.*;

//測試元注解
public class Test {
    @MyAnnotation
    public void test() {
    }
}

//定義一個注解，這裡METHOD是放在方法上的注解，TYPE可以放在類上
//@Target(value = ElementType.METHOD)
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
//注解運作時有效
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
//将注解生成在javadoc中
@Documented
//子類可以繼承父類的注解
@Inherited
@interface MyAnnotation{

}
           

自定義注解

使用

@interface

自定義注解的時候，自動繼承了

java.lang.annotation.Annotation

接口

• @interface用來聲明一個注解,格式: public @interface 注解名{定義内容}
• 其中的每一個方法實際上是聲明了—個配置參數
• 方法的名稱就是參數的名稱.
• 傳回值類型就是參數的類型(傳回值隻能是基本類型，Class，String，enum)
• 可以通過default來聲明參數的預設值
• 如果隻有一個參數成員，一般參數名為va|ue
• 注解元素必須要有值，我們定義注解元素時，經常使用空字元串，0作為預設值

import java.lang.annotation.*;

public class Test {
    //注解可以顯示指派，如果沒有預設值則必須指派
    @MyAnnotation(name = "hello")
    public void test() {
    }
}

@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation{
    //注解的參數：參數類型+參數名+()
    String name() default "";
    int age() default 0;
    int id() default -1;//如果預設值為-1則表示不存在，和indexof異曲同工
}
           

反射機制

反射讓java變成了動态語言

動态語言

是一類在運作時可以改變其結構的語言：例如新的函數、對象、甚至代碼可以被引進，已有的函數可以被删除或是其他結構上的變化。通俗點說就是在運作時代碼可以根據某些條件改變自身結構。

主要動态語言: Object-C、C#、 JavaScript、PHP、 Python等

靜态語言

與動态語言相對應的,運作時結構不可變的語言就是靜态語言。如Java、C、C++。Java不是動态語言,但Java可以稱之為“準動态語言”。即Java有一定的動态性，我們可以利用反射機制獲得類似動态語言的特性。Java的動态性讓程式設計的時候更加靈活

什麼是反射

Reflection(反射)是Java被視為動态語言的關鍵,反射機制允許程式在執行期借助于 Reflection ap取得任何類的内部資訊,并能直接操作任意對象的内部屬性及方法。

加載完類之後,在堆內存的方法區中就産生了一個Class類型的對象(一個類隻有一個Cass對象),這個對象就包含了完整的類的結構資訊。我們可以通過這個對象看到類的結構。這個對象就像一面鏡子，透過這個鏡子看到類的結構,是以，我們形象的稱之為：反射。反射會引起類的主動引用，即類似

new

了個對象

優點：

可以實作動态建立對象和編譯,展現出很大的靈活性

缺點：

對性能有影響。使用反射基本上是一種解釋操作，我們可以告訴JVM，我們希望做什麼并且它滿足我們的要求。這類操作總是

慢于

直接執行相同的操作，比new出來慢了幾十倍。

反射提供的功能

• 在運作時判斷任意一個對象所屬的類
• 在運作時構造任意一個類的對象
• 在運作時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法
• 在運作時擷取泛型資訊
• 在運作時調用任意一個對象的成員變量和方法
• 在運作時處理注解
• 生成動态代理
• 等等

反射初體驗

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class c1 = Class.forName("User");//類的包路徑
        System.out.println(c1);

        //一個類在記憶體中隻有一個class對象
        //一個類被加載後，類的整個結構都會被封裝在Class對象中
        Class c2 = Class.forName("User");
        Class c3 = Class.forName("User");
        Class c4 = Class.forName("User");
        System.out.println(c2.hashCode());
        System.out.println(c3.hashCode());
        System.out.println(c4.hashCode());
    }

}

class User{
    String name;
    int age;
    int id;
}
           

Class類

在Object類中定義了以下方法：

以上的方法傳回值的類型是一個C|ass類，此類是Java反射的源頭，實際上所謂反射從程式的運作結果來看也很好了解，即：可以通過對象反射求出類的名稱

常用的方法：

擷取Class的幾種方式

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person = new Student();
        System.out.println("這個人是"+person.name);
        //方式一獲得
        Class c1 = person.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());
        //方式二
        Class c2 = Class.forName("Student");
        System.out.println(c2.hashCode());
        //方式三
        Class c3 = Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());
        //方式四，基本内置類型的包裝類都有一個TYPE屬性
        Class c4 = Integer.TYPE;
        System.out.println(c4.hashCode());
        //獲得父類類型
        Class c5 = c1.getSuperclass();
        String name = c5.getName();
        System.out.println(c5);
        //以後還可以用ClassLoader
    }
}
class Person{
    public String name;
}
class Student extends Person{
    Student() {
        this.name = "學生";
    }
}
           

哪些類型可以有Class對象

• class:外部類,成員(成員内部類,靜态内部類),局部内部類,匿名内部類。
• interface:接口
• []:數組
• enum:枚舉
• annotation:注解@ interface
• primitive type:基本資料類型
• void

主動引用與被動引用

主動引用

java類的初始化階段，虛拟機規範嚴格規定了5種情況必須立即對類進行初始化。

• 遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic這4條位元組碼指令時，如果類沒有進行過初始化，則需要先觸發初始化。
• 使用java.lang.reflect包的方法對類進行反射調用的時候，如果類沒有進行過初始化，則需要先觸發其初始化。
• 當初始化一個類時，如果發現其父類沒有進行過初始化，則需要先觸發其父類的初始化。
• 當虛拟機啟動時，使用者需要制定一個要執行的主類（包含main()方法的那個類），虛拟機會先初始化這個類。
• 當使用JDK1.7的動态語言支援時，如果一個java.lang.invoke.MethodHandle執行個體最後的解析結果REF_geStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄，并且這個方法句柄所對應的類沒有進行過初始化，則需要先觸發其初始化。

被動引用

除了上述5種場景，其他所有類的方式都不會觸發初始化，稱為被動引用。例如：

• 子類調用父類的靜态方法，不會執行個體化子類
• 通過數組定義類引用，不會觸發類的初始化
• 通過調用常量不會觸發此類的初始化，因為常量在連結階段已經存入調用類的常量池中了

反射擷取泛型資訊

反射擷取注解資訊

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

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class<?> c1 = Class.forName("User");
        //反射擷取注解
        Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }
        //獲得注解的value值
        MyTable table = c1.getAnnotation(MyTable.class);//首先擷取指定注解
        System.out.println(table.value());
        //獲得類指定的注解
        Field f = c1.getDeclaredField("name");
        MyField annotation = f.getAnnotation(MyField.class);
        System.out.println(annotation.columnName());
        System.out.println(annotation.type());
        System.out.println(annotation.length());
    }
}

@MyTable("db_User")
class User{
    @MyField(columnName = "db_user",type = "varchar",length = 12)
    public String name;
    @MyField(columnName = "db_user",type = "int",length = 10)
    public int age;
}


@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyTable{
    String value();
}

@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyField{
    String columnName();
    String type();
    int length();
}