Java筆記：反射，注解

一、反射

1. 反射機制

反射機制的相關類除了一個java.lang.Class，其余都在java.lang.reflect包下，
反射機制用于讀取class位元組碼檔案，需要注意，JVM加載位元組碼到記憶體中時都只會保存一份，多次讀取class檔案時不用擔心也會加載多次，
反射機制相關的常用類：

• java.lang.Class：代表整個類的位元組碼，表示一個型別，
• java.lang.reflect.Method：代表位元組碼中的方法位元組碼，表示一個方法，
• java.lang.reflect.Constructor：代表位元組碼中的構造方法位元組碼，表示一個構造方法，
• java.lang.reflect.Field：代表位元組碼中的屬性位元組碼，表示一個屬性，

2. 反射類位元組碼Class（類/型別）

獲取類的位元組碼（java.lang.Class類）有三種方式：

• 第一種方式：通過Class類的靜態方法forName，例如Class c1 = Class.forName("java.lang.String");就表示獲取到了String這個類的class位元組碼，注意，這是Class類下的一個靜態方法，引數需要是完整的包名，另外，Class.forName方法的使用會導致類的加載，也就是說如果希望只是執行一個類的靜態代碼塊，并不執行其他的代碼，就可以使用這個方法來進行類的加載，此時，自然就會去執行對應的靜態代碼了，
• 第二種方式：通過Object類的getClass方法，例如String s = "abc"; Class c2 = s.getClass();，即通過任何類物件的getClass方法就可以拿到對應了類位元組碼了，并且因為JVM只會在記憶體中加載一份相同類的位元組碼，所以這個例子的c2和第一種方式的c1使用雙等號判斷回傳結果是true，
• 第三種方式：通過類的class屬性，例如Class c3 = String.class;，java中任何型別都有class屬性，

Class中常用的方法：

• String getName()：回傳類的完整類名（包含包路徑），
• String getsimpleName()：回傳類的簡類名（類定義名稱），
• Field[] getFields()：獲取Class中所有public型別的Field物件（屬性），
• Field[] getDeclaredFields()：獲取Class中所有的Field物件（屬性），
• Field getDeclaredField(String name)：獲取指定名稱的Field物件（屬性），
• Method[] getDeclaredMethods()：獲取所有的Method物件（方法），
• Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)：根據方法名稱和引數型別串列獲取Method物件（方法），例如“userClass.getDeclaredMethod("login", String.class, int.class);”，
• Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()：獲取所有的Constructor物件（構造方法），
• Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)：獲取指定引數型別串列的Constructor物件（構造方法），例如“userClass.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);”，
• Class<? super T> getSuperclass()：獲取類的父類，
• Class<?>[] getInterfaces()：獲取所有類實作的介面，

3. 反射屬性位元組碼Field（欄位/屬性）

獲取Field需要先獲取到對應的類位元組碼Class，然后才能從類中獲取到對應的Field（java.lang.reflect.Field），
Field常用方法：

• Class<?> getType()：回傳屬性的資料型別，
• String getName()：回傳屬性的名稱，
• int getModifiers()：回傳修飾符串列的代號，此代號可以使用java.lang.reflect.Modifier的靜態方法toString方法傳入代號獲取到具體的修飾符名稱串列，
• void set(Object obj, Object value)：給指定物件的Field物件賦予值value，
• Object get(Object obj)：獲取指定物件的Field值（屬性值），
• void setAccessible(boolean flag)：設定為true時表示打破封裝，如果不呼叫這個方法設定為true的話就沒辦法獲取物件的私有屬性了，呼叫這個方法之后就可以獲取到所有的屬性了，包括私有屬性，

4. 反射方法位元組碼Method（方法）

獲取Method需要先獲取到對應的類位元組碼Class，然后才能從類中獲取到對應的Method（java.lang.reflect.Method），

Method中的常用方法：

• Class<?> getReturnType()：獲取回傳值的資料型別，
• Class<?>[] getParameterTypes()：獲取方法的引數型別串列，
• int getModifiers()：回傳修飾符串列的代號，此代號可以使用java.lang.reflect.Modifier的靜態方法toString方法傳入代號獲取到具體的修飾符名稱串列，
• Object invoke(Object obj, Object... args)：呼叫指定物件的方法，

5. 反射構造方法Constructor（構造方法）

獲取Constructor需要先獲取到對應的類位元組碼Class，然后才能從類中獲取到對應的Method（java.lang.reflect.Constructor），

Constructor中的常用方法：

• int getModifiers()：回傳修飾符串列的代號，此代號可以使用java.lang.reflect.Modifier的靜態方法toString方法傳入代號獲取到具體的修飾符名稱串列，
• T newInstance(Object... initargs)：使用newInstance方法創建一個實體物件，

二、注解

1. 定義注解（Annotation）

注解，或者稱之為注釋，也是一種參考資料型別，編譯之后也會生成class檔案，具體用法見示例：

[修飾符串列] @interface 注解型別名{
    // 屬性定義
}

注解定義示例：

// 無屬性的注解定義
public @interface MyAnnotation{
    // 這里面什么都不寫，表示沒有屬性
}


// 有屬性的注解定義
public @interface MyAnnotation2{
    // 定義一個沒有默認值的屬性，在使用這個注解的時候就必須給這個屬性傳值
    // 注意，注解的屬性定義是有小括號的，但它不是方法，就只是屬性
    String name();
    
    // 使用default給屬性指定默認值，有默認值的屬性在使用時就可以不用給這個屬性傳值了
    int id() default 2333;
}


// 屬性只有一個，且為value時，使用時可以不用指定屬性名稱
public @interface MyAnnotation3{
    String value();
}

注解使用示例：

// 使用：直接在類、方法、屬性、形參、注解等上面使用形如”@注解型別名“的格式即可，
// 注解的使用其實就像修飾符一樣在定義的前面加上就可以，但是通常的使用習慣是在定義上一行進行添加
public class AnnotationTest {
    public static void main(String[] args) {

    }

    // 相當于：@MyAnnotation private int id;
    @MyAnnotation
    private int id;

    // 注解只有一個屬性，且屬性名為value時，可以不用指定屬性名
    @MyAnnotation3("hello")
    public AnnotationTest() {
    }

    // 定義了沒有默認值的屬性的注解，就必須給這個屬性傳值，有默認值的屬性可以傳，也可以不傳
    @MyAnnotation2(name = "zhangsan")
    public static void func() {
        @MyAnnotation2(name = "lisi", id = 666)
        int i = 10;
    }

    // 相當于：@MyAnnotation public void func2(@MyAnnotation String name)
    @MyAnnotation
    public void func2(@MyAnnotation String name) {
        System.out.println(name);
    }
}

注解屬性型別：定義注解的屬性時，屬性的型別可以是byte、short、int、long、float、double、boolean、char、String、Class、列舉型別，以及這幾種型別的陣列形式，不能是其他的型別，有一個小技巧，屬性如果是陣列，并且使用時傳入的陣列元素只有一個的話，定義陣列的大括號是可以不寫的，

2. Java內置注解

內置注解在java.lang包下，常用的有：

• @Override：這個注解只能注解方法，并且只是給編譯器在編譯階段做參考用的，和運行階段的代碼沒有關系，編譯器在編譯時會檢查這個方法是否是重寫的父類方法，如果不是則會報錯，
• @Deprecated：表示被標注的類、方法等元素已經過時了，不建議使用，在IDEA中，被標注的方法等會出現一條橫線，提示你這個方法已過時，

3. 元注解

用來標注“注解型別”的注解，即注解的注解，稱之為元注解，在java.lang.annotation包下，常用的元注解有：

• @Target(ANNOTATION_TYPE)：用來指定被標注的注解可以出現在哪些位置上，引數為列舉型別ElementType的陣列，具體有哪些列舉值可以參考幫助檔案，如“@Target(ElementType.METHOD)”表示被標注的注解只能出現在方法上，
• @Retention(RUNTIME)：用來指定被標注的注解最終保存在哪里，引數是一個列舉型別RetentionPolicy，有三個列舉值，“@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)”表示被標注的注解保存在java源檔案中，并不會出現在編譯之后的class檔案中，“@Retention(RetentionPolicy.CLASS)”表示被標注的注解保存在class檔案中，“@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)”表示被標注的注解保存在class檔案中，并且可以被反射機制讀取出來，

4. 反射注解

以類的注解為例，首先獲取到類的位元組碼物件后，使用Class物件的方法進行反射，常用的方法有：

• boolean isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)：判斷一個類是否有指定的注解，這里需要傳入一個指定注解的類位元組碼物件，
• getAnnotation(MyAnnotation.class)：獲取類的指定注解物件，這里需要傳入一個指定注解的類位元組碼物件，

屬性獲取：通過反射拿到注解物件之后，就可以通過呼叫方法（其實是屬性）的形式獲取屬性值，因為注解定義屬性時，本身就自帶小括號，所以看起來就是在呼叫方法了，如“String name = annotationObj.name();”
注：方法、屬性等的注解獲取也是和上面的方法一樣，而且呼叫的方法等大多也都是一樣的，

5. 注解的作用

注解通常是通過反射機制去檢查被注解的類、方法等是否滿足要求，比如@Override就是檢查被注解的方法是否是重寫父類的方法，如果不是就會編譯報錯，

標籤：Java

上一篇：Maven(一) 工程的聚合與依賴

下一篇：Python練習題3.8字串逆序