所有框架的底层实现机制

注解

java.Annotation

什么是注解

Annotation是JDK5引入的技术
Annotation的作用:
1、不是程序本身,可以对程序做出解释
2、可以被其他程序(比如编译器)读取
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:@SuppresWarnings(value=”unchecked”)
在什么地方使用
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,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,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 定义在java.lang.Deprecated中,此注释可以用于修辞方法,属性,类,已弃用
@SuppressWarnings: 弃用

自定义注解

使用@interface自定义注解时,自动继承了java.lang.annotation.Annotatiob接口
分析:
1、@innterface,用来声明一个注解,格式:public@interface 注解名{定义内容}
2、其中的每一个方法实际上声明了一个配置参数
3、方法的名称就是参数名称
4、返回值类型就是参数类型(返回值只能是基本类型,Class、String、enum)
5、可以通过default来声明参数的默认值
6、如果只有一个参数成员,一般参数名为value
7、注解元素必须要有值,我们定义注解元素时,经常使用孔字符串,0作为默认值

反射机制概述

Java.Reflection
静态语言
运行时可以改变结构的语言,例如新的函数、对象,设置代码可以被引进,已有的函数可以被删除或者其他结构性上的变化,主要的动态语言有:Object-C,C#,JavaScript、PHP、Python

静态语言
与动态语言不同,运行时不可以改变的语言成为静态语言,
如Java,c++,C
java称之为准动态语言,可以利用反射机制获取类似动态语言的特性。
Reflection,反射,是Java被称为准动态语言的关键,反射机制允许程序在运行期间借助于Reflection API取得任何类的内部信息,并能直接操作任意类的内部属性及方法

  1. Class c = Class.forName("Java.lang.String");

加载完类后,在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象(一个类只有一个Class对象),这个对象就包含了完整的类的结构信息,我们可以通过这个对象看到类的结构,类似于镜子,称之为反射
对比
正常的方式:引入需要的“包类”名称——通过new实例化——取得实例化对象
反射的方式:实例化对象——getClass()方法——取得完整的“包类”名称

反射机制提供的功能

  1. 在运行时判断任意一个对象所属的类
  2. 在运行时构造任意一个类的对象
  3. 在运行时判断任意一个类所具有的成员的变量和方法
  4. 在运行时获取泛型信息
  5. 在运行时调用任意一个对象的成员和方法
  6. 在运行时生成注解
  7. 生成动态代理

优点:可以实现动态创建对象和编译,具有灵活性
缺点:对性能有影响,使用反射基本上是一种解释性操作,这类操作慢与直接执行相同的操作

反射相关的主要API

java.langClass 代表一个类
java.lang.reflect.Method 代表类的方法
java.lang.reflect.Field 代表类的成员变量
java.lang.reflect.Constructor 代表类的构造器

1、一个类在内存中只有一个Class对象
2、一个类被加载之后,类的整个结构都会被封装在class对象中

  1. //反射案例
  2. public class TestReflect {
  3. public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
  4. //通过反射获取的Class对象
  5. Class c1 = Class.forName("User");
  6. Class c2 = Class.forName("User");
  7. Class c3 = Class.forName("User");
  8. //一个类在内存中只有一个Class对象
  9. //一个类被加载之后,类的整个结构都会被封装在class对象中
  10. System.out.println(c1.hashCode());
  11. System.out.println(c2.hashCode());
  12. System.out.println(c3.hashCode());
  13. //输出结果是,哈希值相同,证明是同一个对象
  14. }
  15. }
  16. //实体类:pojo,entity
  17. class User{
  18. private String name;
  19. private int id;
  20. private int age;
  21. public User() {
  22. }
  23. public User(String name, int id, int age) {
  24. this.name = name;
  25. this.id = id;
  26. this.age = age;
  27. }
  28. public String getName() { return name; }
  29. public void setName(String name) { this.name = name; }
  30. public int getId() { return id; }
  31. public void setId(int id) { this.id = id; }
  32. public int getAge() { return age; }
  33. public void setAge(int age) { this.age = age; }
  34. @Override
  35. public String toString() {
  36. return "User{" +
  37. "name='" + name + '\'' +
  38. ", id=" + id +
  39. ", age=" + age +
  40. '}';
  41. }
  42. }

Class类

Object类中定义以下方法,此方法将被所有子类继承

  1. public final Class getClass()

以上方法的返回值类型是一个Class类,此类是Java反射类的源头,实际上所谓的反射从程序的运行结果来看也很好理解,即: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,构造器。某个类到底实现了哪些接口,对于每个类而言,JRE都为其保留了一个不变的Class类型的对象,一个Class对象包含了特定某个结构的有关信息

  1. Class本身也是一个类
  2. Class对象只能由系统建立对象
  3. 一个加载的类在JVM中只有一个Class实例,这个实例是系统为其创建的
  4. 一个Class对象对应的就是一个加载到JVM中的一个.Class文件
  5. 每个类的实例都会记住自己是被哪个Class实例所生成
  6. 通过CLass可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
  7. Class类是Reflection的根源,针对任何想要动态加载、运行的类。只有先获得相应的Class对象

    获得Class类的方法

    | static ClassforName(String name0 | 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 getSupreClass() | 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 getMothed(String name,Class..T) | 返回一个Method对象,此对象的参数类型是paramType | | Field [] getDesclaredFiled() | 返回Field对象的一个数组 |

获得Class类的方式

  1. public class TestRelect2 {
  2. public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
  3. Person person = new Student();
  4. System.out.println("This man is a "+person);
  5. //方式一:通过对象获得
  6. Class c1 = person.getClass();
  7. System.out.println(c1.hashCode());
  8. //方式二:forname获得
  9. Class c2 = Class.forName("Student");
  10. System.out.println(c2.hashCode());
  11. //方式三:通过类名.class获得
  12. Class c3 = Student.class;
  13. System.out.println(c3.hashCode());
  14. //方式四:基本内置类型的包装类都有一个Type类型
  15. Class c4=Integer.TYPE;
  16. System.out.println(c4);
  17. //获得父类类型
  18. Class c5 = c1.getSuperclass();
  19. System.out.println(c5.hashCode());
  20. }
  21. }
  22. class Person{
  23. public String name;
  24. @Override
  25. public String toString() {
  26. return "Person{" +
  27. "name='" + name + '\'' +
  28. '}';
  29. }
  30. public Person() {}
  31. public Person(String name) {this.name = name;}
  32. }
  33. class Student extends Person{
  34. public Student() {
  35. this.name = "Student";
  36. }
  37. }
  38. class Teacher extends Person {
  39. public Teacher() {
  40. this.name = "Teacher";
  41. }
  42. }
  1. 若已知具体的类,通过类的class属性获取,该方法最为安全可靠,程序性能最高

    Class class=Person.class;

  2. 已经具体类,通过类的class属性获取,该方法最为安全可靠,程序性最高

    Class class=person.getClass();

  3. 已知某个类的全类名,且该类在类路径下,可以通过Class类的静态方法forName()获取

    Class class=Class.forName(“demo01.Student”);

  4. 内置基本数据类型,可以用:类名.Type

  5. 还可以利用ClassLoader

    有哪些类型可以有Class对象

    | class | 外部类,成员,局部内部类,匿名内部类 | | —- | —- | | interface | 接口 | | [] | 数组 | | enum | 枚举 | | annotation | 注解 | | primitive type | 基本数据类型 | | void | 空类型 |
  1. import java.lang.annotation.ElementType;
  2. public class TeatReflect {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. Class c1 = Object.class;//类
  5. Class c2 = Comparable.class;//接口
  6. Class c3 = String[].class;//一维数组
  7. Class c4 = int[][].class;//二维数组
  8. Class c5=Override.class;//注解
  9. Class c6 = ElementType.class;//枚举
  10. Class c7 = void.class;//void
  11. Class c8 = Class.class;//Class
  12. System.out.println(c1);
  13. System.out.println(c2);
  14. System.out.println(c3);
  15. System.out.println(c4);
  16. System.out.println(c5);
  17. System.out.println(c6);
  18. System.out.println(c7);
  19. System.out.println(c8);
  20. int[] a = new int[10];
  21. int[] b = new int[100];
  22. System.out.println(a.getClass().hashCode());
  23. System.out.println(b.getClass().hashCode());
  24. }
  25. }

类加载内存分析

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