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注解及反射的使用

2020-09-11 16:11:27 軟體設計

上一章我講了連接池,本來是說要講注解的,講注解的話要講好多鋪墊才行,算了試著說一說了,

注解及反射的使用

  • 一、注解是什么?
  • 二、怎么使用
    • @Target
    • @Retention
    • @Documented
    • @Inherited
    • 注解示例
  • 三、反射是什么?
    • 反射機制的相關類
    • 反射示例
    • 反射與注解的配合使用
    • 更多玩法


好的,下面正式開始

一、注解是什么?

當然了,這個意義還是要講,畢竟我一開始對這個注解也很陌生,注解?一想想到注釋了
注解(Annotation)又稱 Java 標注,是 JDK5.0 引入的一種注釋機制,Java 語言中的類、方法、變數、引數和包等都可以被標注,和 Javadoc(也就是所說的檔案注釋) 不同,Java 標注可以通過反射獲取標注內容,在編譯器生成類檔案時,標注可以被嵌入到位元組碼中,Java 虛擬機可以保留標注內容,在運行時可以獲取到標注內容 , 當然它也支持自定義 Java 標注,
上面這個太官方了點
我就用土鱉的言語說下,注釋 是為了方便我們閱讀代碼而標注的,而注解的出現我認為是方便我們去實作一些自定義的功能,或者說是方便一些功能的實作,使得我們能夠根據注解上的value去操作到對應的屬性,或找到對應的類,這使得代碼變得更為靈活,

二、怎么使用

這個注解它是用4個元注解去修飾這個注解,也就是說用元注解規定我們這個自定義注解的作用域等,有下面這四個元注解:
1.@Target,
2.@Retention,
3.@Documented,
4.@Inherited

@Target

@Target說明了Annotation所修飾的物件范圍:Annotation可被用于 packages、types(類、介面、列舉、Annotation型別)、
型別成員(方法、構造方法、成員變數、列舉值)、方法引數和本地變數(如回圈變數、catch引數),
在Annotation型別的宣告中使用了target可更加明晰其修飾的目標,
1.CONSTRUCTOR:用于描述構造器
2.FIELD:用于描述域
3.LOCAL_VARIABLE:用于描述區域變數
4.METHOD:用于描述方法
5.PACKAGE:用于描述包
6.PARAMETER:用于描述引數
7.TYPE:用于描述類、介面(包括注解型別) 或enum宣告

@Retention

@Retention定義了該Annotation被保留的時間長短:某些Annotation僅出現在源代碼中,而被編譯器丟棄;
而另一些卻被編譯在class檔案中;編譯在class檔案中的Annotation可能會被虛擬機忽略,而另一些在class被裝載時將被讀取
(請注意并不影響class的執行,因為Annotation與class在使用上是被分離的),使用這個meta-Annotation可以對 Annotation的“生命周期”限制,
1.SOURCE:在源檔案中有效(即源檔案保留)
2.CLASS:在class檔案中有效(即class保留)
3.RUNTIME:在運行時有效(即運行時保留)

@Documented

@Documented指示某一型別的注釋將通過 javadoc 和類似的默認工具進行檔案化,應使用此型別來注釋這些型別的宣告:其注釋會影響由其客戶端注釋的元素的使用,
如果型別宣告是用 Documented 來注釋的,則其注釋將成為注釋元素的公共 API 的一部分,

@Inherited

@Inherited 元注解是一個標記注解,@Inherited闡述了某個被標注的型別是被繼承的,如果一個使用了@Inherited修飾的annotation型別被用于一個class,則這個annotation將被用于該class的子類,
注意:@Inherited annotation型別是被標注過的class的子類所繼承,類并不從它所實作的介面繼承annotation,方法并不從它所多載的方法繼承annotation,
當@Inherited annotation型別標注的annotation的Retention是RetentionPolicy.RUNTIME,
則反射API增強了這種繼承性,如果我們使用java.lang.reflect去查詢一個@Inherited annotation型別的annotation時,反射代碼檢查將展開作業:檢查class和其父類,
直到發現指定的annotation型別被發現,或者到達類繼承結構的頂層,

我們使用的時候主要還是使用前面兩個,@Target就是告訴編譯器,我這個是修飾在類上還是構造方法還是哪里,@Retention就是告訴編譯器,我的生命周期有多長,在哪里死去,

注解示例

其實要真正使用上注解,至少還需要搭配上泛型,反射的知識,那我下面先簡單寫兩段代碼,看一下這個自定義注解怎么寫出來,后面再介紹下反射,泛型的話我想,大家就自己學一下吧,哈哈,有的人可能早就知道了,

/**
 * 
 * @author T_Antry
 * @describe 用于與資料庫對應
 * @target - 標記這個注解應該是那種java成員:類,欄位、屬性、方法
 * @Retention - 標識這個注解怎么保存,只在代碼中,還是編入class檔案中,或者是在運行時可以反射
 * @Documented - 標記這些注解是否包含在用戶檔案中
 * @Inherited - 標記這個注解是繼承哪個注解類(默認注解沒有繼承于任何注解)
 * return
 * 2020年8月11日
 */
@Target(ElementType.FIELD)//宣告是修飾屬性的
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//通常都是選這個屬性,運行時存活,因為一般要配合反射使用
@Documented
@Inherited
public @interface MyField {
	String value();//宣告了一個value的key她的值是string
}

一般默認都要有一個value,怎么說呢,用于我們通過value去查找到對應的類或者屬性,

現在看一下我寫的一個模板類,并將上面寫的注解放在屬性上方

/**
 * 
 * @author T_Antry
 * @describe 地區模板類
 * T_Antry-0718
 * 2020年7月19日
 */
public class Area {
	@MyField("id")
	private int id;
	@MyField("pid")
	private int pid;
	@MyField("name")
	private String name;
	public Area() {
		
	}
	public Area(int id, int pid, String name) {
		super();
		this.id = id;
		this.pid = pid;
		this.name = name;
	}
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	public int getPid() {
		return pid;
	}
	public void setPid(int pid) {
		this.pid = pid;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	
}

看到這個其實,還沒有任何意義,甚至不知道要干嘛,什么鬼注解有屁用,是的,還是毫無卵用,所以這里還是要介紹一下反射,

三、反射是什么?

反射是java高級特性

JAVA反射機制是在運行狀態中,對于任意一個類,都能夠知道這個類的所有屬性和方法;對于任意一個物件,都能夠呼叫它的任意方法和屬性;這種動態獲取資訊以及動態呼叫物件方法的功能稱為java語言的反射機制,

也就是拿到一個類或物件,就可以通過反射獲取它的所有屬性等,即使你不知道這個類有些什么,

反射機制的相關類

那反射可以拿到類,屬性,方法,構造,這些在java中我們也可以稱之為物件,既然可以稱之為物件,那么他們都有對應的類吧,是的

類名對應
Class代表類的物體,在運行的Java應用程式中表示類和介面
Field代表類的成員變數(成員變數也稱為類的屬性)
Method代表類的方法
Constroctor代表類的構造方法

獲得類相關的方法

方法用途
asSubclass(Class clazz)把傳遞的類的物件轉換成代表其子類的物件
Cast把物件轉換成代表類或是介面的物件
getClassLoader()獲得類的加載器
getClasses()回傳一個陣列,陣列中包含該類中所有公共類和介面類的物件
getDeclaredClasses()回傳一個陣列,陣列中包含該類中所有類和介面類的物件
forName(String className)根據類名回傳類的物件
getName()獲得類的完整路徑名字
newInstance()創建類的實體
getPackage()獲得類的包
getSimpleName()獲得類的名字
getSuperclass()獲得當前類繼承的父類的名字
getInterfaces()獲得當前類實作的類或是介面

獲得類中屬性相關的方法

方法用途
getField(String name)獲得某個公有的屬性物件
getFields()獲得所有公有的屬性物件
getDeclaredField(String name)獲得某個屬性物件
getDeclaredFields()獲得所有屬性物件

獲得類中注解相關的方法

方法用途
getAnnotation(Class <A> annotationClass)回傳該類中與引數型別匹配的公有注解物件
getAnnotations()回傳該類所有的公有注解物件
getDeclaredAnnotation(Class <A> annotationClass)回傳該類中與引數型別匹配的所有注解物件
getDeclaredAnnotations()回傳該類所有的注解物件

獲得類中方法相關的方法

方法用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes)獲得該類中與引數型別匹配的公有構造方法
getConstructors()獲得該類的所有公有構造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes)獲得該類中與引數型別匹配的構造方法
getDeclaredConstructors()獲得該類所有構造方法

獲得類中構造器相關的方法

方法用途
getMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)獲得該類某個公有的方法
getMethods()獲得該類所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)獲得該類某個方法
getDeclaredMethods()獲得該類所有方法

類中其他重要的方法

方法用途
isAnnotation()如果是注解型別則回傳true
isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass)如果是指定型別注解型別則回傳true
isAnonymousClass()如果是匿名類則回傳true
isArray()如果是一個陣列類則回傳true
isEnum()如果是列舉類則回傳true
isInstance(Object obj)如果obj是該類的實體則回傳true
isInterface()如果是介面類則回傳true
isLocalClass()如果是區域類則回傳true
isMemberClass()如果是內部類則回傳true

Field類
Field代表類的成員變數(成員變數也稱為類的屬性),

方法用途
equals(Object obj)屬性與obj相等則回傳true
get(Object obj)獲得obj中對應的屬性值
set(Object obj, Object value)設定obj中對應屬性值

Method類

方法用途
invoke(Object obj, Object… args)傳遞object物件及引數呼叫該物件對應的方法

Constructor類

方法用途
newInstance(Object… initargs)根據傳遞的引數創建類的物件

反射示例

首先我先寫一個模板類

/**
 * 
 * @author T_Antry
 * @describe 學生模板類
 * T_Antry-Test
 * 2020年9月7日
 */
public class Student {
	private int id;
	private String name;
	public void doSome() {
		
	}
	public Student() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	public Student(int id, String name) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Student [id=" + id + ", name=" + name + "]";
	}
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	
}

非常簡單測驗類,只測驗屬性,其它的暫且不多講,認真理解一下屬性,其它的內容是一樣的,也希望通過這樣比較簡潔的介紹,能夠更清楚地了解如何配合注解的使用,

/**
 * 
 * @author T_Antry
 * @describe 反射測驗
 * T_Antry-Test
 * 2020年9月9日
 */
public class Test {
	/**
	 * 
	 * @param args
	 * @throws IllegalAccessException 
	 * @throws IllegalArgumentException 
	 * @describe
	 */
	public static void main(String[] args) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
		Student st = new Student(520, "T_Antry");//創建一個實體
		System.out.println("----------Begin");
		System.out.println(st);
		System.out.println("----------");
		/**
		 * 首先我們要拿到類
		 */
		Class<?> c = st.getClass();
		Field[] fArr = c.getDeclaredFields();//獲取本類所有屬性,包括私有屬性
		//	fArr = c.getFields();//只獲取公有屬性,且包括繼承來的屬性
		for (Field field : fArr) {
			field.setAccessible(true);//注意,我們的模板類寫的是幾個私有成員,這條是開啟權限,使得我們都能夠操作和讀取私有屬性的值
			System.out.println(field.get(st));
		}
	}
}

我們看下運行的結果


可以看到我們通過反射,拿到類中的所有屬性,雖然我這邊只寫了私有屬性,大家可以自己寫點有公有屬性的,也可以寫一些父類,可以看到getDeclaredFields是可以獲得當前類的所有屬性,getFields是可以獲得當前類以及繼承的所有父類的公有屬性,
拿到屬性之后,我們可以遍歷屬性并查看傳入物件的屬性值,但是這邊要注意的是需要呼叫**setAccessible(true)**方法使得我們可以查看私有成員,

反射與注解的配合使用

首先在Student類中,我找一個屬性加上前面注解示例中寫的Myfield注解,例如我在name屬性上加一個注解,且給一個value為"fuck"
想了想還是讓大家看下我修改后的類吧

import anno.MyField;

/**
 * 
 * @author T_Antry
 * @describe 學生模板類
 * T_Antry-Test
 * 2020年9月7日
 */
public class Student {
	private int id;
	@MyField("fuck")
	private String name;
	public void doSome() {
		
	}
	public Student() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	public Student(int id, String name) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
	}
	
	@Override
	public String toString() {
		return "Student [id=" + id + ", name=" + name + "]";
	}
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	
}

現在模板類修改好了,我就可以開始寫特使類,接下來我要把類的屬性反射出來,同時還要找到帶有注解的屬性,把它列印出來,
更新之后的測驗類,我在列印上為了更清楚,做了少許修改,可以copy去運行,包匯入就行,

**
 * 
 * @author T_Antry
 * @describe 反射測驗
 * T_Antry-Test
 * 202099*/
public class Test {
	/**
	 * 
	 * @param args
	 * @throws IllegalAccessException 
	 * @throws IllegalArgumentException 
	 * @describe
	 */
	public static void main(String[] args) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
		Student st = new Student(520, "T_Antry");//創建一個實體
		System.out.println("----------Begin");
		System.out.println(st);
		System.out.println("----------反射示例");
		/**
		 * 首先我們要拿到類
		 */
		Class<?> c = st.getClass();
		Field[] fArr = c.getDeclaredFields();//獲取本類所有屬性,包括私有屬性
		//	fArr = c.getFields();//只獲取公有屬性,且包括繼承來的屬性
		for (Field field : fArr) {
			field.setAccessible(true);//注意,我們的模板類寫的是幾個私有成員,這條是開啟權限,使得我們都能夠操作和讀取私有屬性的值
			System.out.println(field.getName()+":" +field.get(st));
		}
		System.out.println("----------反射+注解示例1:沒有注解的不列印");
		for (Field field : fArr) {
			field.setAccessible(true);//注意,我們的模板類寫的是幾個私有成員,這條是開啟權限,使得我們都能夠操作和讀取私有屬性的值
			MyField anno = field.getDeclaredAnnotation(MyField.class);
			if(null==anno)
				continue;
			System.out.println(field.getName()+":" +field.get(st));
		}
		
	}
}

運行結果
在這里插入圖片描述
如圖可見,我們只列印了name屬性,因為我在name屬性上面加了注解,這里檢測到有注解,就列印了,

更多玩法

當然還有很多玩法,例如你還可以拿到注解上value的值去做一些事請,比如ORM原理就是才有這種做法,
實際上,我認為,注解可能更經常用于類的上方,隨后通過注解去找到對應的類,這種做法十分有利于代碼的簡潔,但是這個實體,因為還涉及網路技術,服務器,以及整個專案的運轉,也可能是我水平不夠,就不好一下子介紹完,哈哈,后面有可能的話,希望還是可以將一下Servlet注解原理,

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