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什么时注解
注解的作用:
不是程序本身,可以对程序做出解释(这一点和注解(comment)没什么区别)
可以被其他程序(比如:编译器等)读取
注解的格式:
注解是以@注解名在代码中存在的,还可以添加一些参数值,例如:@SuppressWarnings(value=”unchecked”)
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,可以通过反射编程实现这些元数据的访问。
内置注解
@override : 定义在java.lang.Override 中,此注解只适用于修辞方法。表示一个方法声明打算重写超类中的另一个方法声明。
@Deprecated: 用于修辞方法,属性,类表示不鼓励使用,通常是因为它很危险或者存在更好的选择
@SuppressWarnings : 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,
我们选择性的使用就好了.
自定义注解
使用@interface 自定义注解时,自动继承了 java.lang. annotation.Annotation 接口
分析
@interface 用来声明一个注解,格式 @interface 注解名{定义内容}
其中得每一个方法实际上是声明了一个配置参数
方法得名称就是参数得名称
返回值得类型就是参数得类型(返回值只能是基本类型 Class,String,enum)
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
反射
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者时是其他结构上的变化,通俗点说就是在运行是代码可以根据某个条件改变自身结构
主要动态语言:Object-C,C#,JavaScript,Php ,python等
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”,Java 有一定的动态性,我们就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!
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以及方法。
加载完类之后,在堆内存的方法区中就产生一个Class 类似的对象(一个类只有一个Classd对象)
这个对象就包含了完整的类结构信息。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 反射优点
优点:可以实现动态创建对象和编译,体现出很大的灵活性
缺点:对性能有影响,使用反射基本上是一种解释操作,我们可以告诉Jvm 我们希望做什么并且它满足我们的要求,这类操作总是慢于,直接执行相同的操作
反射相关的Api
Java.lang.Class 代表的一个类
Java.lang.reflect.Method : 代表的方法
Java.lang.reflect.Field: 代表类的成员变量
Java.lamg.reflect.Constructor : 代表类的构造器
Class 类
public final Class getClass()
以上方法返回值的类型是一个Class类,此类是Java 反射的源头,实际上所谓反射从程序的允许结果来看也是很好理解,所以可以通过对象反射求出类的名称。
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,某个到底实现了那些接口,对于每个类而言,Jre 都为其保留一个不变的Class 类型的对象,一个对象Class 对象包含了特定某个结构
Class 本身也是一个类
Class 对象只能由系统建立对象
一个加载的类在Jvm 中只会有一个Class实例
一个Class 对象对应的是一个加载到JVM 中的一个class 文件
每个类的实例都会记得自己是由那个class 实例所在生成
通过class 可以完整的得到一个类中的所有被加载的结构
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。
Class 类的常用方法
static Classforname(String name) 返回指定类名name 的Class 对象
Object newinstance() 调用缺省构造函数,返回Class 对象的一个实例
getname() 返回此Class 对象所表示的实体(类,接口,数组类,或者void)的名称
Class getSuperClass() 返回当前Class 对象的父类的class 对象
Class [] getinterfaces() 获取当前class 对象的接口
ClassLoader getClassLoader() 返回该类的类加载器
Constructor[] getConstructors() 返回一个包含某些Constructor对象的数组
Method getMonthod(String name,Class… T) 返回一个Method 对象,此对象的形参类型为ParamType
Field[] getDecaredFields() 返回Field 对象的一个数组
获得Class 的实例的方式
package com.company;
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
person student = new student();
System.out.println(student.name);
//第一种
Class<? extends person> aClass2 = student.getClass();
System.out.println("aClass2 = " + aClass2.hashCode());
// System.out.println("student.hashCode() = " + student.hashCode());
//第二种
Class<?> aClass = Class.forName("com.company.student");
System.out.println("aClass.hashCode() = " + aClass.hashCode());
//第三种
Class<com.company.student> aClass1 = student.class;
System.out.println("aClass1.hashCode() = " + aClass1.hashCode());
//获得父类类型
Class<?> superclass = aClass2.getSuperclass();
System.out.println(superclass);
}
}
class person{
public String name;
public person() {
}
public person(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "person{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
class student extends person{
public student() {
this.name="学生";
}
}
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那些类有class
package com.company;
import java.lang.annotation.ElementType;
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
Class c1 = Object.class;
Class c2 = Comparable.class;
Class c3 = String[].class;
Class c4 = int[][].class;
Class c5 = Override.class;
Class c6 = ElementType.class;
Class c7 = Integer.class;
Class c8 = void.class;
Class c9 = 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);
}
}
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Java 内存
类的加载过程
当程序主动使用某个类时,如果该类还未被加载到内存中,则系统会通过
类加载与ClassLoader 的理解
加载: 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生成一个代表这个类的java.lang.Class 对象
连接:将Java 类的二进制代码合并到JVM 的运行状态之中的的过程
验证:确保加载的类信息符合jvm 规范,没有安全方面的问题
准备:正式为类变量分配内存并设置类变量默认初始化的阶段,这些内存都将在方法区中在方法区中分配
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
初始化
执行类构造器 ()方法的过程。类构造器< clinit> ()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)。
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。
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。
类什么时候会发生初始化
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(不会发生在类的初始化)
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(常量在连接阶段就存入调用类的常量池中了)
类加载器得作用
类加载器作用是用来把类装载进内存,Jvm 规范定义如下类型得类加载器
引导类加载器
用C++ 编写得,是JVM 自带得类加载器,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jar 包或者 指定目录下的jar 包装入工作库
系统类加载器
负责java-classpath 或者java.class.path 所指得目录下的类与jar包装入工作,是最常用得加载器
类加载器得作用
类加载器作用: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得运行时数据结构,然后在堆中生成一个代表这个类得java.lang.Class 对象,作为方法区中类数据得访问入口
类缓存:标准的javaEE 类加载器可以按要求查找类,但一旦某个类加载到类加载器中,它将维持(缓存)一段时间,不过jvm 垃圾回收机制可以回收这些Class 对象
package com.company;
public class Text7 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//获取系统得类加载器
ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println("systemClassLoader = " + systemClassLoader);
//获取系统类加载器得父类加载器---》
ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
System.out.println("parent = " + parent);
//获取爸得爸得加载器
ClassLoader parent1 = parent.getParent();
System.out.println("parent1 = " + parent1);
//测试当前类时那个加载器加载得
Class<?> aClass = Class.forName("com.company.Text7");
System.out.println("aClass = " + aClass);
//测试JDK 内置得类
Class<?> aClass1 = Class.forName("java.lang.Object");
System.out.println("aClass1 = " + aClass1);
//获取系统类得加载得路径
System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
}
}
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结果
jvm 自带得
获取运行时类得完整结构
通过反射获取运行时类得完整结构
Field,Method,Constructor,Superclass,Interface,Annotation
实现得全部接口
所继承得父类
全部得构造器
全部得方法
全部得Field
注解
package com.company;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public class Demo2 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
Class<?> c1 = Class.forName("com.company.User");
// 获得类得名字
System.out.println(c1.getName());
//获得类名
System.out.println(c1.getSimpleName());
//获得类的属性
System.out.println("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~`");
//只能找到public 属性
Field[] fields = c1.getFields();
for (Field field : fields) {
System.out.println("field = " + field);
}
//找到全部得
Field[] declaredFields = c1.getDeclaredFields();
for (Field field : declaredFields) {
System.out.println("field = " + field);
}
//获得指定得
Field name = c1.getDeclaredField("name");
System.out.println("name = " + name);
//获得类得方法
System.out.println("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~");
//获得本类及其父类得全部public
Method[] methods = c1.getMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println("method = " + method);
}
//获得本类得所有方法
Method[] methods1 = c1.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods1) {
System.out.println("method = " + method);
}
}
}
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调用指定得方法
Object invoke (Object obj ,Object…args)
Object 对应原方法得返回值,若原方法没有返回值,就返回null
若原方法若为静态方法,此时形参Object obj 可为null
若原方法形参为空,则object[] args 为null
若原方法声明private ,则需要在调用此invoke() 方法前,显式调用方法对象得setAccessible(true) 方法,将可访问private 得方法
setAccessible
method 和Field,Constuctor 对象都有setAccessible ()方法
setAccessible作用是启动和紧用访问安全检查的开关
参数值为true 则指示反射得对象在使用时应该取消Java 语言访问检查
提高反射得效率,如果代码中必须用反射,而该句代码需要频繁得被调用,那么请设置为true
使得原本无法访问得私有成员也可以访问
参数值为false 则指示反射得对象应该实施Java 语言访问检查。
如果经常使用放射得话
package com.company;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Demo8 {
//普通得方法加载
public static void demo1(){
//获取时间
long start = System.currentTimeMillis();
User user = new User();
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
user.getName();
}
//获取结束时间
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("普通得方法" +( end-start)+"ms");
}
//反射得
public static void demo2() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
//获取时间
long start = System.currentTimeMillis();
User user = new User();
Class<? extends User> aClass = user.getClass();
Method getName = aClass.getDeclaredMethod("getName", null);
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
getName.invoke(user,null);
}
//获取结束时间
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("反射得" +( end-start)+"ms");
}
//反射关闭检测得
public static void demo3() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
//获取时间
long start = System.currentTimeMillis();
User user = new User();
Class<? extends User> aClass = user.getClass();
Method getName = aClass.getDeclaredMethod("getName", null);
getName.setAccessible(true);
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
getName.invoke(user,null);
}
//获取结束时间
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("反射得关闭检测" +( end-start)+"ms");
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
demo1();
demo2();
demo3();
}
}
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结果
普通得方法是最快得
反射操作泛型
Java 采用泛型擦除得机制来引入泛型,Java 中得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 ,CenericArrayType
TypeVariable,和 XildcardType 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
CenericArrayType: 表示一种元素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