基础
注解
Annotation:
不是程序本身,可以对程序作出解释,可以被其他程序(比如:编译器)读取
格式:”@注释名” 在代码中存在,还可以添加一些参数值,eg:@SuppressWarnings(value=”unchecked”)
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,我们可以通过反射机制编程实现对这些元数据的访问
内置注解
- @Override:定义在java.lang.Override 中 重写方法
- @Deprecated: 定义在 java.lang.Deprecated 中 ,表示不鼓励程序员使用这样的元素
- @SuppressWarnings: 定义在java.labg.SuppressWarnings 中,用来抑制编译时的警告信息,他需要添加一个参数才能使用,这些参数都是定义好的
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| package com.zhang.annotation;
import java.util.ArrayList; import java.util.List;
public class Test01 extends Object {
@Override public String toString() { return super.toString(); }
@Deprecated public static void test(){ System.out.println("Deprecated");
} @SuppressWarnings("all") public void test02(){ List list = new ArrayList();
} public static void main(String[] args) { test(); }
}
|
元注解
作用:负责注解其他注解,Java定义了4个标准的meta-annotation , 他们呃用来提供对其他annotation 类型做说明
这些类型在java.lang.annotation 包中可以找到(@Target @Retention @Documented @Inherited)
@Target: 描述注解的使用范围(即:被描述的注解可以用在什么地方)
- ElementType取值:
- TYPE:可以作用在类上
- METHOD:可以作用于方法上
- FIELD:可以作用于成员变量上
@Retention: 表示需要在什么级别保存被描述的注解信息,用于描述注解的生命周期
(SOURCE<CLASS<RUNTIME)
- RUNTIME:当前被描述的注解会被保存在class字节码文件中,并且被JVM读取到
- CLASS:当前被描述的注解会被保存在class字节码文件中,但不会被JVM读取到
- SOURCE:当前被描述的注解不会被保存在class字节码文件中
@Document:说明被描述的注解将被包含在javadoc文档中
Inherited:说明子类可以继承父类中的被描述的注解
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| package com.zhang.annotation;
import java.lang.annotation.*;
public class Test02 {
}
@Target(value={ElementType.METHOD, ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Inherited @interface MyAnnotation {
}
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自定义注解
- 关键字 @interface 自定义注解,自动继承了java.lang.annotation.Annotation 接口
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| package com.zhang.annotation;
import java.lang.annotation.ElementType; import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy; import java.lang.annotation.Target;
public class Test03 { @MyAnnotation2(age=18) public static void test() {}
@MyAnnotation3("秦疆") public void test2(){}
}
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface MyAnnotation2{ String name() default ""; int age() ; int id() default -1; String[] school() default{"西工大","西部开源"}; }
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface MyAnnotation3{ String value(); }
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反射
加载类,并允许以编程的方式解剖类中的各种成分(成员变量,方法,构造器)
动态语言:在运行时可以改变其结构的语言 eg: PHP Python JavaScript C #
静态语言: 与动态语言相对应,运行时结构不可改变的语言 eg: Java C C++
Java不是动态语言,但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
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间借助于Refelection API取得任何类的内部信息,并能直接操纵任意对象的内部属性及方法(可以直接二读取到private )
反射第一步:加载类,获取类的字节码:Class对象(万物皆对象,获取类本身)
获取类的构造器对象:Constructor 对象
获取类的成员变量:Field 对象
获取类的成员方法对象:Method 对象
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| package com.zhang.reflection;
import static java.lang.Class.forName;
public class Test02 extends Object { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Class c1 = Class.forName("com.zhang.reflection.User"); System.out.println(c1); Class c2 = Class.forName("com.zhang.reflection.User"); Class c3 = Class.forName("com.zhang.reflection.User"); Class c4 = Class.forName("com.zhang.reflection.User");
System.out.println(c2.hashCode()); System.out.println(c3.hashCode()); System.out.println(c4.hashCode()); }
}
class User{ private String name; private int id; private int age; public User(String name, int id, int age) { this.name = name; this.id = id; this.age = age; }
public String getName() { return name; }
public void setName(String name) { this.name = name; }
public int getId() { return id; }
public void setId(int id) { this.id = id;
}
public int getAge() { return age; }
public void setAge(int age) { this.age = age; }
@Override public String toString() { return "User{" + "name='" + name + '\'' + ", id=" + id + ", age=" + age + '}'; } }
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获取class对象的三种方式
Class c1=类名.class 每一个类都有一个默认的class属性 class关键字
调用Class提供的方法:Class c2= Class. forName(“类的全类名”); Class方法forName
通过实例 : Object 提供的方法: new 类(); Class c3=对象. getClass(); Object方法
注意:[getClass 返回实际类型的Class类型]
[子类Class 类型的对象 getSuperClass方法 可以获得父类的Class 对象 ]
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| Person s1 = new Student2(); Class c1 = s1.getClass(); c1.getSuperclass();
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获取类
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| package com.zhang.reflection;
public class Dome01 { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Class c1 = Student.class; System.out.println(c1);
Class c2 = Class.forName("com.zhang.reflection.Student"); System.out.println(c2); System.out.println(c1 == c2);
Student s = new Student(); Class c3 = s.getClass(); System.out.println(c3); System.out.println(c1 == c3); } }
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所有类型的Class对象
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| #所有的Class类型: 类.class:Object.class 接口.class: Comparable.class 一维数组.class:String[].class 二维数组.class:String[][].class 注解.class: @Override.class 枚举.class: ElementType.class 基本数据类型.class: Integer.class #Integer 是int 基本数据类型的包装类 void.class Class.class # 只要元素类型为度一样,就是同一个Class
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Java 内存分析

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类加载
了解类的加载过程:
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| package com.zhang.reflection;
import javax.swing.plaf.synth.SynthOptionPaneUI; import java.sql.SQLOutput;
public class Test5 { public static void main(String[] args) { A a = new A(); System.out.println(a.m);
} } class A{ static{ System.out.println("A类静态代码块初始化"); m=300; } static int m=100; public A() { System.out.println("A类无参构造初始化"); } }
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所以回顾之前的一个结论 静态方法属于类,非静态方法属于对象:
因为在验证准备阶段,在方法区中会为静态变量分配内存空间,而非静态方法依赖于该类的实例化对象,实例化时才会分配内存
Java程序的三个阶段:
1 .先进行编译阶段 : 源代码通过javac变成class字节码文件(字节码文件中有:类的属性,构造器,成员方法….)(存放于方法区)
2 . 加载阶段:通过类加载器ClassLoader(体现反射),在堆中产生了一个Class类型的对象
**3 .**Runtime运行阶段
new Cat()对象,这个Cat对象在堆中,==该对象知道它是属于哪个Class对象的==

类初始化的触发
初始化阶段开始之前,自然还是要先经历 加载、验证、准备 、解析的。
回顾类初始化:类构造器通过方法将该类中的所有类变量和静态代码块合并起来
- 类的主动引用一定会触发类的初始化
- 虚拟机启动,先初始化main方法所在的类
- new 类
- 使用java.lang.reflect包的方法进行反射调用 ==类.class调用反射不能触发类的初始化==
- 直接用类调用静态方法或属性 (除了final变量)
- 类的被动引用不会触发类的初始化
- 子类调用父类的静态方法或属性(子类不会初始化,父类被初始化)
- 通过数组定义类引用
- 引用一个类中的常量,不会触发该类的初始化(常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了)
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| package com.zhang.reflection;
public class Test06 { static{ System.out.println("Main 类被加载"); }
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
} } class Father{ static int b=1; static{ System.out.println("父类被加载"); }
} class Son extends Father{ static{ System.out.println("子类被加载"); m=300; } static int m=200; static final int M=11;
}
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类加载器的作用
- 引导类加载器: 用c++编写,该加载器无法直接获取
- 扩展类加载器:
- 系统类加载器
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| package com.zhang.reflection;
public class Test07 { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { ClassLoader systemClassLoader=ClassLoader.getSystemClassLoader(); System.out.println(systemClassLoader); ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent(); System.out.println(parent);
ClassLoader parent1 = parent.getParent(); System.out.println(parent1);
ClassLoader classLoader = Class.forName("com.zhang.reflection.Test07").getClassLoader(); System.out.println(classLoader); classLoader=Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader(); System.out.println(classLoader);
System.out.println(System.getProperty("java.class.path")); } }
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双亲委派机制:
双亲委派模型的工作过程为:如果一个类加载器收到了类加载的请求,它首先不会自己去尝试加载这个类,而是把这个请求委派给父类加载器去完成,每一个层次的加载器都是如此,因此所有的类加载请求都会传给顶层的启动类加载器,只有当父加载器反馈自己无法完成该加载请求(该加载器的搜索范围中没有找到对应的类)时,子加载器才会尝试自己去加载。
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反射
获取类的运行结构
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| Class c1 = Class.forName("com.zhang.reflection.User");
System.out.println(c1.getName()); System.out.println(c1.getSimpleName());
User u1 = new User("xiao",1,18); Class c2 = u1.getClass(); System.out.println(c2.getName());
|
类的属性
类对象.getFields(): 获取所有public属性
类对象.getDeclaredFields(): 获取所有的属性
类对象.getDeclaredField(“name”):获取指定的属性
类对象.getField(“name”):获得指定的public属性
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| Field[] fields = c1.getFields(); fields=c1.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) { System.out.println(field); } System.out.println("====");
Field id=c1.getDeclaredField("id"); System.out.println(id);
|
类的方法
getMethods() 获取本类及父类的所有public方法
getDeclaredMethods() :获取本类的所有方法
getMethod(“方法名”,“参数(丢个类型)反射的形式)”) : 获取本类及父类的指定public方法
getDeclaredMethod(“方法名”,“参数(反射的形式)”) :获取本类的所有方法
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| System.out.println("===="); Method[] methods = c1.getMethods();
for(Method m: methods){ System.out.println("正常的"+m); } ; methods=c1.getDeclaredMethods(); for(Method m: methods){ System.out.println("getClaredMethods"+m);
} Method getName = c1.getMethod("getName", null); Method setName = c1.getMethod("setName", String.class); System.out.println(getName); System.out.println("===========");
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| Constructor[] constructor = c1.getConstructors(); for(Constructor c: constructor){ System.out.println(c); } Constructor[] declaredConstructors = c1.getDeclaredConstructors(); Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class); System.out.println(declaredConstructor);
|
小总结
getDeclaredField(“属性名”)
getDeclaredMethod(“方法名”,参数(class形式的))
getDeclaredConstructor(参数(class形式的)) 构造器与类肯定同名不需要写构造器名了
getDeclaredAnnotation(注解(class形式的))
注解VS构造器:
注解不需要写参数,构造器不需要写构造器名
动态创建对象执行方法
- 总结流程就是:
- 先由反射获得Class对象
- Class对象 通过newInstance()(或者借助有参构造器)获得一般对象 (之后备用哈ha)
- 获得(抽象【就是由class对象getDeclaredField()得到的】)(其实也就是Method,Field对象)属性/方法
- 将抽象属性/方法/构造器 进行(set/invoke/) 抽象方法激活,抽象属性设置
- 抽象方法.invoke(所属的一般对象,方法的参数值)
- 抽象属性.set(所属的一般对象,属性赋值)
注意:
操作私有的方法或属性时:需要将程序的安全检验关掉并使用detDeclaredMethod/getDeclaredFiled 获取指定私有方法或属性
Method,Field,Constructor 对象都有setAccessible()方法
参数值为true则指反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查
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| 方法或属性.setAccessible(true);
|
class对象.getDeclaredConstructor().newInstance() 之后得到的是Object类型的对象,需强转成想要的类型
得到抽象方法或属性时,注意第二个参数是反射类型的
细节: c1.newInstance()本质调用无参构造器(一定要用无参构造器,且允许访问)—等价于c1.getDeclaredConstructor().newInstance()
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| Class c1 = Class.forName("com.zhang.reflection.User"); User user1 = (User)c1.getDeclaredConstructor().newInstance(); System.out.println(user1);
Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class); User user2 =(User) constructor.newInstance("xiao", 001, 18); System.out.println(user2);
User user3 = (User) c1.getDeclaredConstructor().newInstance(); Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class); setName.invoke(user3,"xiao"); System.out.println(user3.getName()); System.out.println("333333333333"); Method test5 = c1.getDeclaredMethod("test5"); test5.setAccessible(true); test5.invoke(user3,null); user3.getTest05();
|
本质记忆
类Person
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| Class c1=Class.forName("com.test.classLoad.Person");
c1.newInstance();
c1.getDelaredConstruct().newInstance();
c1.getDeclaredConstruct(String.class,int.class).newInstance("zhang",18);
|
newInstance是往构造器中传参进行初始化
性能对比
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| public class Test10{
public static void test01(){ User user = new User();
long start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < 1000000000; i++) { user.getName(); } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("普通方式执行"+(end - start)); }
public static void test02() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException { User user = new User(); Class<User> c1 = User.class; Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null); long start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < 1000000000; i++) { getName.invoke(user,null); } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("反射方式执行"+ (end - start)); }
public static void test03() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException { User user = new User(); Class<User> c1 = User.class; Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null); getName.setAccessible(true); long start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < 1000000000; i++) { getName.invoke(user,null); } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println(end - start); }
public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException { test01(); test02(); test03();
}
}
|
泛型
- 泛型就是表示一种数据类型的数据类型
- 泛型俗称“标签”,使用表示。泛型就是在允许定义类,接口时通过一个标识表示某个属性的类型或者是某个方法的返回值或者是参数类型,参数类型在具体使用的时候确定,在使用之前对类型进行检查。
- 在类声明或实例化对象是只要指定好需要的具体类型即可
- 在类声明时通过一个标识表示类中某个属性的类型或某个方法/构造器的返回值类型,参数类型
- 补充:在Java库中,使用变量E表示集合的元素类型,K和V分别表示关键字和值的类型。T表示任意类型。
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| class Person<E>{ E s; public Person(E s){ this.s=s; } public E f(){ return s; } }
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| public class dome01 { public static void main(String[] args) { ArrayList<Dog> arrayList = new ArrayList<Dog>(); arrayList.add(new Dog("汪汪",10)); arrayList.add(new Dog("旺财",1)); arrayList.add(new Dog("小汪",5)); for (Dog d : arrayList) { System.out.println(d.getName()+":"+d.getAge()); }
}
} class Dog { private String name; private int age; public Dog(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; }
public String getName() { return name; }
public int getAge() { return age; } }
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反射获取泛型信息
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| package com.zhang.reflection;
import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.ParameterizedType; import java.lang.reflect.Type; import java.util.List; import java.util.Map;
public class Test11 { public void test01(Map<String,User> map, List<User> list) {
System.out.println("test01"); } public Map<String,User> test02(){ System.out.println("test02"); return null; }
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException { Method method = Test11.class.getMethod("test01", Map.class, List.class); Type[] genericExceptionTypes = method.getGenericParameterTypes(); for (Type genericParameterType : genericExceptionTypes) { System.out.println("#"+genericParameterType); if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) { Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments(); for(Type actualTypeArgument : actualTypeArguments){ System.out.println(actualTypeArgument); } } } System.out.println("========"); Method method2 = Test11.class.getMethod("test02",null); Type genericReturnType = method2.getGenericReturnType(); if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) { Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments(); for(Type actualTypeArgument : actualTypeArguments){ System.out.println(actualTypeArgument); } } }
}
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泛型可作为方法的参数也可作为方法的返回类型
总的思路是:
- 先获得Method 方法
- 再获得泛型的参数类型或者返回类型(看泛型在哪个位置)
- 强转获得真实参数信息
反射获取注解信息
- ROM:Object relationship Mapping —–> 对象关系映射
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| package com.zhang.reflection;
import java.lang.annotation.*; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field;
public class Test13 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException { Class c1 = Class.forName("com.zhang.reflection.Student33"); Annotation[] annotations = c1.getAnnotations(); for (Annotation annotation : annotations) { System.out.println(annotation); }
A2 annotationA2 = (A2)c1.getAnnotation(A2.class); String value = annotationA2.value(); System.out.println(value); Field nameClass = c1.getDeclaredField("id"); B annotation = nameClass.getAnnotation(B.class); System.out.println(annotation.columnName()); System.out.println(annotation.type()); System.out.println(annotation.length());
Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(null); C annotation1 = (C)constructor.getAnnotation(C.class); System.out.println(annotation1.value());
}
}
@A2("db_student") class Student33{ @B(columnName="db_name",type="varchar",length=3) private String name; @B(columnName="db_age",type="int",length=10) private int age; @B(columnName="db_id",type="int",length=10) private int id;
@C("CONSTRUCTIR") public Student33() { }
public String getName() { return name; }
public void setName(String name) { this.name = name; }
public int getAge() { return age; }
public void setAge(int age) { this.age = age; }
public int getId() { return id; }
public void setId(int id) { this.id = id; } }
@Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface A2 { String value(); }
@Target(ElementType.FIELD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface B{ String columnName(); String type(); int length(); }
@Target(ElementType.CONSTRUCTOR) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @interface C{ String value(); }
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小总结
抽象对象(瞎编的一个词) 即由class对象下的各种Method/Field/Constructor对象(或它们下的对象)
反射获得类注解
获得class对象 c1
获得抽象注解:直接class对象c1 由getAnnotation(指定注解.class) 获得指定(抽象的)类注解
注意(抽象)类注解获得的时候自动返回Annotation类的,要强转一下,转成指定的类注解
由(抽象的)类注解.value() 即可获得注解值
反射获得属性注解
- 获得class对象 c1
- 获得抽象属性:(多一步)由class对象c1 先生成(抽象即Field对象)属性对象:
- c1.getDeclaredField(name)
- (抽象)属性对象 由
getAnnotation(指定注解.class) 获得指定(抽象的)类注解
- 由(抽象的)类注解.value() 即可获得注解值
反射获得构造器注解
- 获得class对象 c1
- 获得抽象构造器:(多一步)由class对象c1 先生成(抽象即Constructor对象)构造器对象:
- c1.getDeclaredConstructor(参数class类)
- (抽象)构造器对象 由
getAnnotation(指定注解.class) 获得指定(抽象的)类注解
- 由(抽象的)类注解.value() 即可获得注解值
反射获得方法注解同理
(总的感觉从反射这一层来看:注解是抽象类的抽象属性/方法/构造器的下一抽象层)
什么类型的抽象对象.getAnnotation(什么类型的注解.class)—->得到抽象的一个注解