注解和反射
- 注解Annotation
- 反射机制Reflection

注解和反射

注解Annotation

1、什么是注解

Annotation 是从JDK5.0开始引入的新技术 .
Annotation的作用
- 不是程序本身 , 可以对程序作出解释.(这一点和注释(comment)没什么区别)
- 可以被其他程序(比如:编译器等)读取
Annotation的格式
- 注解是以”@注释名”在代码中存在的
- 还可以添加一些参数值 , 例如: @SuppressWarnings(value=”unchecked”)
Annotation在哪里使用?
- 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
- 可以通过反射机制实现对这些元数据的访问

2、内置注解

@Override
- 定义在 java.lang.Override 中 , 此注释只适用于修辞方法 , 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、属性和类。
- 表示不鼓励程序员使用这样的元素 , 通常是因为它很危险或者存在更好的选择。
@SuppressWarnings
- 定义在java.lang.SuppressWarnings中,用来抑制编译时的警告信息。
- 与前两个注释有所不同,你需要添加一个参数才能正确使用,这些参数都是已经定义好了的,我们选择性的使用就好了。
  - @SuppressWarnings(“all”)
  - @SuppressWarnings(“unchecked”)
  - @SuppressWarnings(value={“unchecked”,”deprecation”})
  - 等等 ….. ```java package com.annotation;

//测试内置注解 import java.util.ArrayList; import java.util.List; //所有类默认继承Object类 public class Test1 extends Object {

//@Override 表示方法重写 //—> 查看JDK帮助文档 //—> 测试名字不同产生的效果 @Override public String toString() { return super.toString(); }

//方法过时了, 不建议使用 , 可能存在问题 , 并不是不能使用! //—> 查看JDK帮助文档 @Deprecated public static void stop(){ System.out.println(“测试 @Deprecated”); }

//@SuppressWarnings 抑制警告 , 可以传参数 //—> 查看JDK帮助文档 //查看源码:发现参数类型和参数名称 , 并不是方法! @SuppressWarnings(“all”) public void sw(){ List list = new ArrayList(); }

public static void main(String[] args) { stop(); }

}


<a name="3342ccc9"></a>
### 3、元注解
- **元注解的作用就是负责注解其他注解** , Java定义了4个标准的meta-annotation类型,被用来提供对其他annotation类型作说明
- 这些类型和它们所支持的类在java.lang.annotation包中可以找到 .( @Target  , @Retention  ,@Documented  , @Inherited  )  
   - **@Target  ** : **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)
   - **@Retention  ** : **表示需要在什么级别保存该注释信息 , 用于描述注解的生命周期，表示注解在什么地方有效** 
      - (SOURCE < CLASS < **RUNTIME**)
   - **@Document  **：**表示是否将该注解生成在在javadoc中**
   - **@Inherited  **：**说明子类可以继承父类中的该注解**
```java
package com.annotation;
import java.lang.annotation.*;
//测试元注解
public class Test2 {
  @MyAnnotation
  public void test(){  
  }
}
//定义一个注解
@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
@interface MyAnnotation{
  //测试作用域 , 了解@Retention的概念
}

4、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 . ```java package com.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType; import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy; import java.lang.annotation.Target;

//测试自定义注解 public class Test3 {

//注解可以显示赋值，如果没有默认值，我们就必须给注解赋值 @MyAnnotation2(age = 18,name = “秦疆”,id = 001,schools = {“西工大”}) public void test() { }

//只有一个参数, 默认名字一般是value.使用可省略不写 @MyAnnotation3(“aaa”) public void test2(){ }
}

@Target(value = {ElementType.METHOD}) @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME) @interface MyAnnotation2{ //注解的参数：参数类型 + 参数名() String name() default “”; int age() default 0; int id() default -1; //如果默认值为-1,代表不存在、找不到

String[] schools() default {“西部开源”,”狂神说Java”}; }

@Target(value = {ElementType.METHOD}) @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME) @interface MyAnnotation3{ // 参数类型参数名称 String value(); }


<a name="b5cbd007"></a>
### 5、反射读取注解
```java
package com.annotation;
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;
//测试ORM:对象关系映射
//使用反射读取注解信息三步:
// 1.定义注解 ,
// 2.在类中使用注解 ,
// 3. 使用反射获取注解 , 一般都是现成框架实现 , 我们手动实现
public class Test4 {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      //反射 , Class可以获得类的全部信息 , 所有的东西
      Class clazz = Class.forName("com.annotation.Student");
      //获得这个类的注解
      Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
      for (Annotation annotation:annotations){
        System.out.println(annotation);
      }
      //获得类的注解value的值
      TableKuang table = (TableKuang)
        clazz.getAnnotation(TableKuang.class);
      System.out.println(table.value());
      //获得类指定注解的值
      Field name = clazz.getDeclaredField("name");
      FieldKuang fieldKuang = name.getAnnotation(FieldKuang.class);
      System.out.println(fieldKuang.columnName()+"-->"+fieldKuang.type() +"-->"+fieldKuang.length());
      //我们可以根据得到的类的信息 , 通过JDBC生成相关的SQL语句,执行就可以动态生成数据库表
    } catch (ClassNotFoundException e) {
      e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchFieldException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}
@TableKuang("db_student") //假设数据库表名为db_student .
class Student{
  @FieldKuang(columnName = "db_id",type="int",length = 10)
  private int id;
  @FieldKuang(columnName = "db_name",type="varchar",length = 10)
  private String name;
  @FieldKuang(columnName = "db_age",type="int",length = 3)
  private int age;
  public Student() {
  }
  public Student(int id, String name, int age) {
    this.id = id;
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  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;
  }
  public int getAge() {
    return age;
  }
  public void setAge(int age) {
    this.age = age;
  }
  @Override
  public String toString() {
    return "Student{" +
      "id=" + id +
      ", name='" + name + '\'' +
      ", age=" + age +
      '}';
  }
}
//表名注解 , 只有一个参数 , 建议使用value命名
@Target(value = {ElementType.TYPE})
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface TableKuang{
  String value();
}
//属性注解
@Target(value = {ElementType.FIELD}) //注意字段
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface FieldKuang{
  String columnName(); //列名
  String type(); //类型
  int length();//长度
}

反射机制Reflection

1、静态 VS 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他结构上的变化。通俗点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。
- 主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python等。
```
//体现动态语言的代码
function test() {
var x = "var a=3;var b=5;alert(a+b)";
eval(x);
}
```
静态语言
- 与动态语言相对应的，运行时结构不可变的语言就是静态语言。如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。Java的动态性让编程的时候更加灵活！

2、Java Reflection

Reflection（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借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。
```
Class c = Class.forName("java.lang.String")
```
加载完类之后，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。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以形象的称之为：反射

注解和反射 - 图1

Java反射机制提供的功能

在运行时判断任意一个对象所属的类
在运行时构造任意一个类的对象
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时获取泛型信息
在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
在运行时处理注解
生成动态代理
……

Java反射优点和缺点

优点：可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性。
缺点：对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

反射相关的主要API

java.lang.Class : 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
…….

package com.reflection;
 public static void main(String[] args) {
    try {
      //通过反射获取类的Class
      //--->查看JDK帮助文档
      Class<?> c1 = Class.forName("com.reflection.User");
      //一个类被加载后 , 类的整个结构信息会被放到对应的Class对象中
      System.out.println(c1);
      //一个类在内存中只对应一个Class对象
      //一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在class对象中
      Class<?> c2 = Class.forName("com.reflection.User");
      System.out.println(c1.hashCode());
      System.out.println(c2.hashCode());
    } catch (ClassNotFoundException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}
//1. 创建一个实体类
class User{
  private int id;
  private int age;
  private String name;
  //无参构造
  public User() {
  }
  //有参构造
  public User(int id, int age, String name) {
    this.id = id;
    this.age = age;
    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;
  }
  public String getName() {
    return name;
  }
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }
  @Override
  public String toString() {
    return "User{" +
      "id=" + id +
      ", age=" + age +
      ", name=" + name +
      '}';
  }
}

3、Class类

在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承

public final Class getClass();

以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓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。

注解和反射 - 图2
对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、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(class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[])的有关信息。

Class 本身也是一个类
Class 对象只能由系统建立对象
一个加载的类在 JVM 中只会有一个Class实例
一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成
通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象

package com.reflection;
//测试各种类型获得Class对象的方式
public class Test3 {
  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
    Person person = new Student();
    System.out.println("这个人是:"+person.name);
    //获得class办法一:通过对象获得
    Class clazz1 = person.getClass();
    //获得class办法二:通过字符串获得(包名+类名)
    Class clazz2 = Class.forName("com.reflection.Student");
    //获得class办法三:通过类的静态成员class获得
    Class clazz3 = Person.class;
    //获得class办法四:只针对内置的基本数据类型
    Class clazz4 = Integer.TYPE;
    //获得父类类型
    Class clazz5 = clazz2.getSuperclass();
    System.out.println(clazz1);
    System.out.println(clazz2);
    System.out.println(clazz3);
    System.out.println(clazz4);
    System.out.println(clazz5);
  }
}
class Person {
  public String name;
  public Person() {
  }
  public Person(String name) {
    this.name = name;
  }
  @Override
  public String toString() {
    return "Person{" +
      "name='" + name + '\'' +
      '}';
  }
}
class Student extends Person{
  public Student(){
    this.name = "学生";
  }
}
class Teacher extends Person{
  public Teacher(){
    this.name = "老师";
  }
}

Class类的常用方法

方法名	功能说明
static Class forName(String name)	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void）的名称。
Class getSuperClass()	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，此对象的形参类型为paramType
Field[] getDeclaredFields()	返回Field对象的一个数组

获取Class类的实例
a）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 clazz = Person.class;

b）已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象

Class clazz = person.getClass();

c）已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException

Class clazz = Class.forName("demo01.Student");

d）内置基本数据类型可以直接用类名.Type
e）利用ClassLoader

演示：测试class类的创建方式有哪些

package com.wang.reflection;
//测试class类的创建方式有哪些
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person = new Student();
        System.out.println("这个人是：" + person.name);
        //方式一：通过对象获得
        Class<? extends Person> c1 = person.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());
        //方式二：通过forname获得
        Class<?> c2 = Class.forName("com.wang.reflection.Student");
        System.out.println(c2.hashCode());
        //方式三：通过 类名.class 获得
        Class<Student> c3 = Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());
        //方式四：基本内置类型的包装类都有一个Type属性
        Class<Integer> c4 = Integer.TYPE;
        System.out.println(c4);
        //获得父类类型
        Class<?> c5 = c1.getSuperclass();
        System.out.println(c5);
    }
}
class Person {
    public String name;
    public Person() {
    }
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}
class Student extends Person {
    public Student() {
        this.name = "学生";
    }
}
class Teacher extends Person {
    public Teacher() {
        this.name = "老师";
    }
}

输出结果：

这个人是：学生
1173230247
1173230247
1173230247
int
class com.wang.reflection.Person

哪些类型可以有Class对象？

class：外部类，成员(成员内部类，静态内部类)，局部内部类，匿名内部类。
interface：接口
[]：数组
enum：枚举
annotation：注解@interface
primitive type：基本数据类型
void

package com.wang.reflection;
import java.lang.annotation.ElementType;
//所有类型的class
public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {
        Class c1 = Object.class;  //类
        Class c2 = Comparable.class;  //接口
        Class c3 = String[].class;  //一维数组
        Class c4 = int[][].class;  //二维数组
        Class c5 = Override.class;  //注解
        Class c6 = ElementType.class;  //枚举类型
        Class c7 = Integer.class;  //基本数据类型
        Class c8 = void.class;  //void
        Class c9 = Class.class;  //Class
        System.out.println(c1);
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c3);
        System.out.println(c4);
        System.out.println(c5);
        System.out.println(c6);
        System.out.println(c7);
        System.out.println(c8);
        System.out.println(c9);
        //只要元素类型与纬度一样，就是同一个class
        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[100];
        System.out.println(a.getClass().hashCode());
        System.out.println(b.getClass().hashCode());
    }
}

注解和反射 - 图3

4、Java内存分析

注解和反射 - 图4

类的加载过程
注解和反射 - 图5

类的加载与ClassLoader的理解

加载：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象.
链接：将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程。
- 验证：确保加载的类信息符合JVM规范，没有安全方面的问题
- 准备：正式为类变量（static）分配内存并设置类变量默认初始值的阶段，这些内存都将在方法区中进行分配。
- 解析：虚拟机常量池内的符号引用（常量名）替换为直接引用（地址）的过程。
初始化：
- 执行类构造器()方法的过程。类构造器()方法是由编译期自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并产生的。（类构造器是构造类信息的，不是构造该类对象的构造器）。
- 当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化。
- 虚拟机会保证一个类的()方法在多线程环境中被正确加锁和同步。 ```java package com.wang.reflection;

public class Test03 { 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类的无参构造器初始化");
}

}

//1.加载：加载到内存，会产生一个类对应的class对象 //2.连接：链接结束后m=0 //3.初始化：初始化后，m的值由方法执行决定 // 这个A的类构造器()方法由类变量的赋值和静态代码块中的语句按照顺序合并产生，类似于 // (){ // System.out.println(“A类静态代码块初始化”) // m = 300; // m = 100; // }


![](https://gitee.com/wang_jin0751/image-host/raw/master/202205071617540.png#crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&id=bLYpv&originHeight=268&originWidth=1612&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&status=done&style=none&title=)
**什么时候会发生类初始化？**
-  **类的主动引用（一定会发生类的初始化）** 
   - 当虚拟机启动，先初始化main方法所在的类
   - new一个类的对象
   - 调用类的静态成员（除了final常量）和静态方法
   - 使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用
   - 当初始化一个类，如果其父类没有被初始化，则先会初始化它的父类
-  **类的被动引用（不会发生类的初始化）** 
   - 当访问一个静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化。 
      - 如：当通过子类引用父类的静态变量，不会导致子类初始化
   - 通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化
   - 引用常量不会触发此类的初始化（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了）
```java
package com.wang.reflection;
//测试类什么时候发生初始化
public class Test04 {
    static {
        System.out.println("Main类被加载");
    }
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //1.类的主动引用（一定会发生类的初始化）
        Son son = new Son();
        //反射也会产生主动引用
        Class.forName("com.wang.reflection.Son");
        //2.类的被动引用（不会发生类的初始化）
        //当通过子类引用父类的静态变量，不会导致子类初始化
        System.out.println(Son.b);
        //通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化
        Son[] array = new Son[5];
        //引用常量不会触发此类的初始化（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了）
        System.out.println(Son.M);
    }
}
class Father {
    static int b = 2;
    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 = 100;
    static final int M = 1;
}

类加载器的作用

类加载的作用：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口。
类缓存：标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类，但一旦某个类被加载到类加载器中，它将维持加载（缓存）一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象

注解和反射 - 图6

类加载器作用是用来把类(class)装载进内存的。JVM 规范定义了如下类型的类的加载器

注解和反射 - 图7

了解：ClassLoader

类加载器作用是用来把类(class)装载进内存的。JVM 规范定义了如下类型的类的加载器。
- 引导类加载器：用C++编写的，是JVM自带的类加载器，负责Java平台核心库，用来装载核心类库。该加载器无法直接获取
- 扩展类加载器：负责jre/lib/ext目录下的jar包或–D java.ext.dirs指定目录下的jar包装入工作库
- 系统类加载器：负责java –classpath或–D java.class.path所指的目录下的类与jar包装入工作，是最常用的加载器

注解和反射 - 图8

//1.获取一个系统类加载器
ClassLoader systemClassloader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(systemClassloader);
//2.获取系统类加载器的父类加载器，即扩展类加载器
Classloader parent = systemClassloader.getParent();
System.out.println(parent);
//3.获取扩展类加载器的父类加载器，即引导类加载器
Classloader parent1 = parent.getParent();
System.out.println(parent1);
//4.测试当前类由哪个类加载器进行加载
Classloader classloader = Class.forName("exer2.getClassLoader").getClassLOader();
System.out.println(classloader);
//5.测试 JDK 提供的 Object 类由哪个类加载器加载
classloader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(classloader);
//6.如何获得系统类加载器可以加载的路径
System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
//7.关于类加载器的一个主要方法： getResourceAsStream (String str)获取类路径下的指定文件的输入流
InputStream in = null;
in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("exer2 test.properties");
System.out.println(in);

5、创建运行时类的对象

有了class对象，能做什么？

创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法
- 要求：
  - 类必须有一个无参数的构造器。
  - 类的构造器的访问权限需要足够
思考：难道没有无参的构造器就不能创建对象了吗？
- 不是。只要在操作的时候明确的调用类中的构造器，并将参数传递进去之后，才可以实例化操作。
- 步骤如下：
  - 通过Class类的getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器
  - 向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数。
  - 通过Constructor实例化对象 ```java //1.根据全类名获取对应的Class 对象 String name = “atguigu.java.Person”; Class clazz = null; clazz = Class.forName(name);

//2.调用指定参数结构的构造器，生成Constructor的实例 Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);

//3.通过Constructor的实例创建对应类的对象，并初始化类属性 Person p2 = (Person)con.newInstance (“Peter”,20); System.out.println(p2);


<a name="e7de574b"></a>
### 6、获取运行时类的完整结构
**通过反射获取运行时类的完整结构**<br />**Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation**
- 实现的全部接口
- 所继承的父类
- 全部的构造器
- 全部的方法
- 全部的Field
- 注解
- ......
**使用反射可以取得：**<br />**1.实现的全部接口**
- `public Class<?>[] getInterfaces()`
    确定此对象所表示的类或接口实现的接口。
**2.所继承的父类**
- `public Class<? Super T> getSuperclass()`
    返回表示此Class 所表示的实体（类、接口、基本类型）的父类的Class。
**3.全部的构造器**
- `public Constructor<T>[] getConstructors()`
    返回此Class 对象所表示的类的所有public构造方法。
- `public Constructor<T>[] getDeclaredConstructors()`
    返回此Class 对象表示的类声明的所有构造方法。
- Constructor类中： 
   - 取得修饰符:`public intgetModifiers();`
   - 取得方法名称:`public String getName();`
   - 取得参数的类型：`public Class<?>[] getParameterTypes();`
**4.全部的方法**
- `public Method[] getDeclaredMethods()`
    返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法
- `public Method[] getMethods()`
    返回此Class对象所表示的类或接口的public方法
- Method类中： 
   - `public Class<?> getReturnType()`取得全部的返回值
   - `public Class<?>[] getParameterTypes()`取得全部的参数
   - `public intgetModifiers()`取得修饰符
   - `public Class<?>[] getExceptionTypes()`取得异常信息
**5.全部的Field**
- `public Field[] getFields()`
    返回此Class对象所表示的类或接口的public属性
- `public Field[] getDeclaredFields()`
    返回此Class对象所表示的类或接口的全部属性
- Field方法中： 
   - `public intgetModifiers()`以整数形式返回此Field的修饰符
   - `public Class<?> getType()` 得到Field的属性类型
   - `public String getName()` 返回Field的名称。
**6. Annotation相关**
- **get Annotation(Class annotationClass)**
- **getDeclaredAnnotations**()
**7.泛型相关**
-  获取父类泛型类型：**Type getGenericSuperclass()** 
-  泛型类型：**ParameterizedType** 
-  获取实际的泛型类型参数数组：**getActualTypeArguments()** 
**8.类所在的包    Package getPackage()**
**小结**
- 在实际的操作中，取得类的信息的操作代码，并不会经常开发。
- 一定要熟悉java.lang.reflect包的作用，反射机制。
- 如何取得属性、方法、构造器的名称，修饰符等。
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### 7、调用运行时类的指定结构
**1）调用指定的方法**
-  **通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。** 
   - 通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型。
   - 之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)进行调用，并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息。
![](https://gitee.com/wang_jin0751/image-host/raw/master/202205022350573.png#crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&id=XcZxH&originHeight=201&originWidth=706&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&status=done&style=none&title=)![](https://gitee.com/wang_jin0751/image-host/raw/master/202205022350263.png#crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&id=gX87p&originHeight=61&originWidth=691&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&status=done&style=none&title=)
   - Object 对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null
   - 若原方法若为静态方法，此时形参Object obj可为null
   - 若原方法形参列表为空，则Object[] args为null
   - 若原方法声明为private,则需要在调用此invoke()方法前，显式调用方法对象的setAccessible(true)方法，将可访问private的方法。
**2）调用指定属性**
-  在反射机制中，可以直接通过Field类操作类中的属性，通过Field类提供的set()和get()方法就可以完成设置和取得属性内容的操作。 
   -  **public Field getField(String name)**  返回此Class对象表示的类或接口的指定的public的Field。 
   -  **public Field getDeclaredField(String name)**  返回此Class对象表示的类或接口的指定的Field。 
-  在**Field**中： 
   - **public Object get(Object obj)** 取得指定对象obj上此Field的属性内容
   - **public void set(Object obj,Objectvalue)** 设置指定对象obj上此Field的属性内容
**3）关于setAccessible()方法的使用**
- Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法。
- **setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关。**
- 参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查。 
   - 提高反射的效率。如果代码中必须用反射，而该句代码需要频繁的被调用，那么请设置为true。
   - 使得原本无法访问的私有成员也可以访问
- 参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查
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### 8、反射操作泛型
- Java采用泛型擦除的机制来引入泛型 , Java中的泛型仅仅是给编译器javac使用的,确保数据的安全性和免去强制类型转换问题 , 但一旦编译完成 , 所有和泛型有关的类型全部擦除。
- 为了通过反射操作这些类型 , Java新增了 ParameterizedType , GenericArrayType , TypeVariable和 WildcardType 几种类型来代表不能被归一到Class类中的类型但是又和原始类型齐名的类型。 
   - **ParameterizedType** : 表示一种参数化类型,比如Collection
   - **GenericArrayType** : 表示一种元素类型是参数化类型或者类型变量的数组类型
   - **TypeVariable** : 是各种类型变量的公共父接口
   - **WildcardType** : 代表一种通配符类型表达式
```java
package com.wang.reflection;
import java.lang.reflect.AnnotatedType;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;
//通过反射获取泛型
public class Test05 {
    public void test01(Map<String, Student> map, List<Student> list) {
        System.out.println("test01");
    }
    public Map<String, Student> test02() {
        System.out.println("test02");
        return null;
    }
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        Method method = Test01.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);
        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
            System.out.println("#" + genericParameterTypes);
            if (genericParameterTypes instanceof ParameterizedType) {
                Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterTypes).getActualTypeArguments();
                for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                    System.out.println(actualTypeArguments);
                }
            }
        }
        method = Test01.class.getMethod("test02", null);
        Type genericReturnType = method.getAnnotatedReturnType();
        if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
            Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterTypes).getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                System.out.println(actualTypeArguments);
            }
        }
    }
}

输出结果

#java.util.Map<java.lang.String,com.wang.reflection.User>
class java.lang.String
class com.wang.reflection.User
#java.util.List<com.wang.reflection.User>
class com.wang.reflection.User
class java.lang.String
class com.wang.reflection.User

反射操作注解

getAnnotations
getAnnotation

package com.wang.reflection;
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;
//练习反射操作注解
public class Test05 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class c1 = Class.forName("com.wang.reflection.Student2");
        //通过反射获得注解
        Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println(annotation);
        }
        //获得注解的value的值
        TableWang tablewang = (TableWang) c1.getAnnotation(TableWang.class);
        String value = tablewang.value();
        System.out.println(value);
        //获得类指定的注解
        Field f1 = c1.getDeclaredField("name");
        FiledWang annotation1 = f1.getAnnotation(FiledWang.class);
        System.out.println(annotation1.columnName());
        System.out.println(annotation1.type());
        System.out.println(annotation1.length());
        Field f2 = c1.getDeclaredField("id");
        FiledWang annotation2 = f2.getAnnotation(FiledWang.class);
        System.out.println(annotation2.columnName());
        System.out.println(annotation2.type());
        System.out.println(annotation2.length());
        Field f3 = c1.getDeclaredField("age");
        FiledWang annotation3 = f3.getAnnotation(FiledWang.class);
        System.out.println(annotation3.columnName());
        System.out.println(annotation3.type());
        System.out.println(annotation3.length());
    }
}
@TableWang("db_student")
class Student2 {
    @FiledWang(columnName = "db_id", type = "int", length = 10)
    private int id;
    @FiledWang(columnName = "db_age", type = "int", length = 10)
    private int age;
    @FiledWang(columnName = "db_name", type = "varchar", length = 3)
    private String name;
    public Student2() {}
    public Student2(int id, int age, String name) {
        this.id = id;
        this.age = age;
        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;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student2{" +
                "id=" + id +
                ", age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}
//类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface TableWang {
    String value();
}
//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface FiledWang {
    String columnName();
    String type();
    int length();
}

输出结果：
注解和反射 - 图9

练习：ORM
了解什么是ORM ?
Object relationship Mapping —> 对象关系映射
注解和反射 - 图10

类和表结构对应
属性和字段对应
对象和记录对应

要求 : 利用注解和反射完成类和表结构的映射关系

9、反射的应用：动态代理

代理设计模式的原理:

使用一个代理将对象包装起来, 然后用该代理对象取代原始对象。任何对原始对象的调用都要通过代理。代理对象决定是否以及何时将方法调用转到原始对象上。

静态代理，特征是代理类和目标对象的类都是在编译期间确定下来，不利于程序的扩展。同时，每一个代理类只能为一个接口服务，这样一来程序开发中必然产生过多的代理。最好可以通过一个代理类完成全部的代理功能。
动态代理是指客户通过代理类来调用其它对象的方法，并且是在程序运行时根据需要动态创建目标类的代理对象。
动态代理使用场合
- 调试
- 远程方法调用
动态代理相比于静态代理的优点：抽象角色中（接口）声明的所有方法都被转移到调用处理器一个集中的方法中处理，这样可以更加灵活和统一的处理众多的方法。

1）Java动态代理相关API

Proxy：专门完成代理的操作类，是所有动态代理类的父类。通过此类为一个或多个接口动态地生成实现类。
提供用于创建动态代理类和动态代理对象的静态方法
- staticClass getProxyClass(ClassLoaderloader, Class…interfaces)
  创建一个动态代理类所对应的Class对象
- staticObject newProxyInstance(ClassLoaderloader, Class<?>[]interfaces, InvocationHandlerh)
  直接创建一个动态代理对象

注解和反射 - 图11

2）动态代理步骤

创建一个实现接口InvocationHandler的类，它必须实现invoke方法，以完成代理的具体操作。

public Object invoke(Object theProxy, Method method, Object[] params) throws Throwable{
try{
 Object retval = method.invoke(targetObj, params);
 // Print out the result
 System.out.println(retval);
 return retval;
}catch(Exception exc){}
}

注解和反射 - 图12

创建被代理的类以及接口

注解和反射 - 图13

通过Proxy的静态方法 newProxyInstance(ClassLoaderloader, Class[] interfaces, InvocationHandler h) 创建一个Subject接口代理

RealSubject target = new RealSubject();
// Create a proxy to wrap the original implementation
DebugProxy proxy = new DebugProxy(target);
// Get a reference to the proxy through the Subject interface
Subject sub = (Subject) Proxy.newProxyInstance(Subject.class.getClassLoader(),new Class[] {Subject.class},proxy);

通过Subject代理调用RealSubject实现类的方法

String info = sub.say("Peter",24);
System.out.println(info);

3）动态代理与AOP（Aspect Orient Programming）
前面介绍的Proxy和InvocationHandler，很难看出这种动态代理的优势，下面介绍一种更实用的动态代理机制

注解和反射 - 图14

注解和反射 - 图15
改进后的说明：代码段1、代码段2、代码段3和深色代码段分离开了，但代码段1、2、3又和一个特定的方法A耦合了！最理想的效果是：代码块1、2、3既可以执行方法A，又无须在程序中以硬编码的方式直接调用深色代码的方法

使用Proxy生成一个动态代理时，往往并不会凭空产生一个动态代理，这样没有太大的意义。通常都是为指定的目标对象生成动态代理
这种动态代理在AOP中被称为AOP代理，AOP代理可代替目标对象，AOP代理包含了目标对象的全部方法。但AOP代理中的方法与目标对象的方法存在差异：AOP代理里的方法可以在执行目标方法之前、之后插入一些通用处理

注解和反射 - 图16