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来了!这份阿里 P7 大佬梳理的 Java 注解和反射精髓笔记,信息量过大

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发布于: 2021 年 05 月 10 日
来了!这份阿里P7大佬梳理的Java注解和反射精髓笔记,信息量过大

Hello,今天给各位童鞋们分享 Java 注解和反射,赶紧拿出小本子记下来吧!

什么是注解

Java 注解(Annotation)又称 Java 标注,是 JDK5.0 引入的一种注释机制。

Java 语言中的类、方法、变量、参数和包等都可以被标注。和注释不同,Java 标注可以通过反射获取标注内容。在编译器生成类文件时,标注可以被嵌入到字节码中。Java 虚拟机可以保留标注内容,在运行 时可以获取到标注内容 。当然它也支持自定义 Java 标注。

注解与注释的区别:

注解是给机器看的注释,而注释是给程序员看的提示,编译时自动忽略注释。

注解的使用场景

编译格式检查

反射中解析

生成帮助文档

跟踪代码依赖

注解的作用

  • 作为特定的标记, 告知编译器一些信息. 例如方法的 @Override 注解, 用于编译器去检验方法的重写是否符合规范.

  • 编译时动态处理, 例如动态生成代码, 例如 Lombok 提供的一些注解 @Data, 来动态的生成 getter setter toString 等等方法

  • 运行时动态处理, 作为额外的信息载体,例如 @Controller 层的请求映射的路径

一个注解最重要的是解析这个注解的代码, 否则这个注解就没有连注释都不如.

注解的分类

  • 标准注解: Override(方法重写) Deprecated(过时的) SuppressWarings(忽略某些警告)

  • 元注解: @Target @Retention @Inherited @Documented 这些注解的作用是用于定义注解的注解

  • 自定义注解

标准注解


元注解

定义:作用在其他注解的注解

Target 补充:

  作用: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)

  取值(ElementType)有:

  1.CONSTRUCTOR:用于描述构造器

  2.FIELD:用于描述域

  3.LOCAL_VARIABLE:用于描述局部变量

  4.METHOD:用于描述方法

  5.PACKAGE:用于描述包

  6.PARAMETER:用于描述参数

  7.TYPE:用于描述类、接口(包括注解类型) 或 enum 声明

  • 子类会继承父类使用的注解中被 @Inherited 修饰的注解

  • 接口继承关系中,子接口不会继承父接口中的任何注解,不管父接口中使用的注解有没有 被 @Inherited 修饰

  • 类实现接口时不会继承任何接口中定义的注解

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: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) 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

@Target(ElementType.FIELD)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

public @interface AutoWired {

}

反射

静态语言 VS 动态语言

动态语言

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它结构上的变化。通俗一点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构

静态语言

与动态语言相对应,运行时结构不可变的语言就是静态语言,如 Java、C、C++

Java 不是静态语言,但是 Java 可以称之为 “准动态语言”。即 Java 有一定的动态性,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

Java 反射机制概述

  反射之中包含了一个「反」字,所以想要解释反射就必须先从「正」开始解释。

一般情况下,我们使用某个类时必定知道它是什么类,是用来做什么的。于是我们直接对这个类进行实例化,之后使用这个类对象(见后文)进行操作

Student student= new Student (); //直接初始化,「正射」

student.setAge(14);

上面这样子进行类对象的初始化,我们可以理解为「正」。

而反射则是一开始并不知道我要初始化的类对象是什么,自然也无法使用 new 关键字来创建对象了。

这时候,我们使用 JDK 提供的反射 API 进行反射调用:



结果:



上面两段代码的执行结果,其实是完全一样的。但是其思路完全不一样,第一段代码在未运行时就已经确定了要运行的类(Apple),而第二段代码则是在运行时通过字符串值才得知要运行的类(com.chenshuyi.reflect.Apple)。

从这个简单的例子可以看出,一般情况下我们使用反射获取一个对象的步骤:

1.获取类的 Class 对象实例

Class clz = Class.forName(“com.znb.entity.User”);

2.根据 Class 对象实例获取 Constructor 对象

Constructor constructor = clz.getConstructor();

3.使用 Constructor 对象的 newInstance 方法获取反射类对象

Object object = constructor.newInstance();

4.获取方法的 Method 对象

Method method1 = clz.getMethod(“setId”, int.class);

Method method2 = clz.getMethod(“setPassword”, String.class);

Method method3 = clz.getMethod(“setUsername”, String.class);

5.利用 invoke 方法调用方法

method1.invoke(object, 40);

method2.invoke(object, “777444”);

method3.invoke(object, “555666”);

到这里,我们已经能够掌握反射的基本使用。但如果要进一步掌握反射,还需要对反射的常用 API 有更深入的理解。

在 JDK 中,反射相关的 API 可以分为下面几个方面:获取反射的 Class 对象、通过反射创建类对象、通过反射获取类属性方法及构造器。

反射常用 API

获取反射中的 Class 对象

在反射中,要获取一个类或调用一个类的方法,我们首先需要获取到该类的 Class 对象。

在 Java API 中,获取 Class 类对象有三种方法:

  • 使用 Class.forName 静态方法。当你知道该类的全路径名时,你可以使用该方法获取 Class 类对象。

Class Uclass1=Class.forName(“com.znb.entity.User”);

  • 使用 .class 方法。

Class Uclass2= User.class;

  • 使用类对象的 getClass() 方法。

User user=new User();

Class Uclass3=user.getClass();



结果:


通过反射创建类对象

通过反射创建类对象主要有两种方式:通过 Class 对象的 newInstance() 方法、通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法。

  • 通过 Class 对象的 newInstance() 方法。

Class uclass= User.class;

User user= (User) uclass.newInstance();

  • 通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法

Class uclass= User .class;

Constructor constructor = uclass.getConstructor();

User user= (User )constructor.newInstance();

通过 Constructor 对象创建类对象可以选择特定构造方法,而通过 Class 对象则只能使用默认的无参数构造方法。下面的代码就调用了一个有参数的构造方法进行了类对象的初始化。

Class uclass= User .class;

Constructor constructor = uclass.getConstructor(

 int.class,String.class,String.class);

User user= (User )constructor.newInstance(1, “555”,“888”);




通过反射获取类属性、方法、构造器

我们通过 Class 对象的 getFields() 方法可以获取 Class 类的属性,但无法获取私有属性。



结果:


而如果使用 Class 对象的 getDeclaredFields() 方法则可以获取包括私有属性在内的所有属性



结果:


与获取类属性一样,当我们去获取类方法、类构造器时,如果要获取私有方法或私有构造器,则必须使用有 declared 关键字的方法。

反射应用场景

  • Java 的反射机制在做基础框架的时候非常有用,有一句话这么说来着:反射机制是很多 Java 框架的基石。而一般应用层面很少用,不过这种东西,现在很多开源框架基本都已经给你封装好了,自己基本用不着写。典型的除了 Hibernate 之外,还有 Spring 也用到很多反射机制。经典的就是在 xml 文件或者 properties 里面写好了配置,然后在 Java 类里面解析 xml 或 properties 里面的内容,得到一个字符串,然后用反射机制,根据这个字符串获得某个类的 Class 实例,这样就可以动态配置一些东西,不用每一次都要在代码里面去 new 或者做其他的事情,以后要改的话直接改配置文件,代码维护起来就很方便了,同时有时候要适应某些需求,Java 类里面不一定能直接调用另外的方法,这时候也可以通过反射机制来实现。

总的来说,自己写的很少,具体什么时候要用那要看需求,反射机制无非就是根据一个 String 来得到你要的实体对象,然后调用它原来的东西。但是如果是要自己写框架的话,那就会用得比较多了。

  • 当你做一个软件可以安装插件的功能,你连插件的类型名称都不知道,你怎么实例化这个对象呢?因为程序是支持插件的(第三方的),在开发的时候并不知道。所以无法在代码中 New 出来 ,但反射可以,通过反射,动态加载程序集,然后读出类,检查标记之后再实例化对象,就可以获得正确的类实例。

  • 在编码阶段不知道那个类名,要在运行期从配置文件读取类名, 这时候就没有办法硬编码 newClassName(),而必须用到反射才能创建这个对象.反射的目的就是为了扩展未知的应用。比如你写了一个程序,这个程序定义了一些接口,只要实现了这些接口的 dll 都可以作为插件来插入到这个程序中。那么怎么实现呢?就可以通过反射来实现。就是把 dll 加载进内存,然后通过反射的方式来调用 dll 中的方法。很多工厂模式就是使用的反射。

程序员在自己的业务开发中应该尽量的远离反射

反射:在流行的库如 Spring 和 Hibernate 中,反射自然有其用武之地。不过内省业务代码在很多时候都不是一件好事,原因有很多,一般情况下我总是建议大家不要使用反射。

性能分析

反射机制是一种程序自我分析的能力。用于获取一个类的类变量,构造函数,方法,修饰符。

优点:运行期类型的判断,动态类加载,动态代理使用反射。

缺点:性能是一个问题,反射相当于一系列解释操作,通知 jvm 要做的事情,性能比直接的 java 代码要慢很多。

好啦,今天的文章就到这里,希望能帮助到屏幕前迷茫的你们


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