Java的枚舉,注解和反射(二)

更新時(shí)間：2021年07月05日 09:08:14 作者：保護(hù)眼睛

今天小編就為大家分享一篇關(guān)于Java枚舉，注解與反射原理說明，小編覺得內(nèi)容挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，具有很好的參考價(jià)值，需要的朋友一起跟隨小編來看看吧

反射

什么是反射？

反射是指在程序運(yùn)行期間，可以通過Reflection Api提供方法可以獲取任何類的內(nèi)部的信息，并能直接操作任意類的方法和屬性。反射被視為動(dòng)態(tài)語言的關(guān)鍵。

//在反射之前可以做的事情
    @Test
    public void Test1() {
        //創(chuàng)建Person類的對(duì)象
        Person person = new Person("name", 78);
        //通過對(duì)象調(diào)用其內(nèi)部的方法和屬性
        person.setAge(20);
        System.out.println(person.toString());
        person.show();
        //在Person類的外部，不能通過對(duì)象調(diào)用其內(nèi)部的私有的結(jié)構(gòu)
    }
    //在反射之后可以做的事情
    @Test
    public void Test2() throws Exception {
        //通過反射創(chuàng)建Person類的對(duì)象
        Class classPerson = Person.class;
        Constructor constructor = classPerson.getConstructor(String.class, int.class);
        Object object = constructor.newInstance("Tom", 13);
        Person person = (Person) object;
        System.out.println(person.toString());
        //通過反射獲取Person內(nèi)部的屬性和方法
        Field name = classPerson.getField("name");
        name.set(person, "Jack");
        System.out.println(person.toString());
        //調(diào)方法
        Method show = classPerson.getDeclaredMethod("show");
        show.invoke(person);
        //調(diào)用私有的構(gòu)造方法
        Constructor constructor1 = classPerson.getDeclaredConstructor(String.class);
        constructor1.setAccessible(true);
        Person person1 = (Person) constructor1.newInstance("Marry");
        System.out.println(person1);
        //調(diào)用私有的方法
        Method showNation = classPerson.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
        showNation.setAccessible(true);
        showNation.invoke(person1, "中國");
    }

結(jié)果：

未使用反射

在這里插入圖片描述

使用反射：

在這里插入圖片描述

Person類

package reflection;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-20;
 * time: 13:55;
 */
public class Person {
    public String name;
    private int age;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Person() {
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public Person(String name, int age) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
    private Person(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
    public void show() {
        System.out.println("I am a person");
    }
    private String showNation(String nation) {
        return nation;
    }

}

反射的用途

1、在日常的第三方應(yīng)用開發(fā)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到某個(gè)類的某個(gè)成員變量、方法或是屬性是私有的或是只對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用開放，這時(shí)候就可以利用Java的反射機(jī)制通過反射來獲取所需的私有成員或是方法。

2、反射最重要的用途就是開發(fā)各種通用框架，比如在spring中，我們將所有的類Bean交給spring容器管理，無論是XML配置Bean還是注解配置，當(dāng)我們從容器中獲取Bean來依賴注入時(shí)，容器會(huì)讀取配置，而配置中給的就是類的信息，spring根據(jù)這些信息，需要?jiǎng)?chuàng)建那些Bean，spring就動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建這些類。

Java程序中許多對(duì)象在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩種類型：運(yùn)行時(shí)類型(RTTI)和編譯時(shí)類型，例如Person p = new Student()；這句代碼中p在編譯時(shí)類型為Person，運(yùn)行時(shí)類型為Student。程序需要在運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)象和類的真實(shí)信息。而通過使用反射程序就能判斷出該對(duì)象和類屬于哪些類。

在類被加載完成之后，就會(huì)在堆區(qū)，產(chǎn)生一個(gè)Class對(duì)象，這個(gè)對(duì)象就包含了存這個(gè)類的全部的結(jié)構(gòu)信息。我們就可以通過這個(gè)對(duì)象看到這個(gè)類的全部的信息。

這個(gè)對(duì)象就像一面鏡子，通過這個(gè)鏡子可以看到這個(gè)類的全部的信息結(jié)構(gòu)。所以稱之為反射。

正常的方式：通過引入需要導(dǎo)入的包類的名稱---->通過new來實(shí)例化---->得到實(shí)例化的對(duì)象

反射的方式：實(shí)例化對(duì)象---->通過getClass（）方法---->得到完整的包類的名稱

反射的具體作用

在運(yùn)行的時(shí)候判斷任意的一個(gè)對(duì)象所屬的類
在運(yùn)行的時(shí)候構(gòu)造任意一個(gè)類的對(duì)象
在運(yùn)行的時(shí)候判斷任意一個(gè)類的成員變量和方法
在運(yùn)行的時(shí)獲取泛型的信息
在運(yùn)行的時(shí)候調(diào)用任意一個(gè)類的成員變量和方法
在運(yùn)行的時(shí)候處理注解
生成動(dòng)態(tài)代理

反射的主要API

類名用途

Class類 代表類的實(shí)體，在運(yùn)行的Java應(yīng)用程序中表示類和接口

Field類 代表類的成員變量/類的屬性

Method類 代表類的方法

Constructor類 代表類的構(gòu)造方法

通過直接new 的方式和反射都可以直接調(diào)用公共的結(jié)構(gòu)，在開發(fā)的時(shí)候應(yīng)該使用哪一個(gè)呢？

建議：使用new 的方式來創(chuàng)建對(duì)象。

什么時(shí)候使用反射呢？

反射的特性：動(dòng)態(tài)性。就是在編譯的時(shí)候不知道要?jiǎng)?chuàng)建什么樣的對(duì)象的時(shí)候，可以使用反射方式來創(chuàng)建對(duì)象。比如在后端部署的服務(wù)器，前端傳來的時(shí)登錄的請(qǐng)求的話，就創(chuàng)建登錄對(duì)應(yīng)的對(duì)象。前端傳來的是注冊(cè)所對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求的話，就創(chuàng)建登錄所對(duì)應(yīng)的對(duì)象，這就是反射的動(dòng)態(tài)特性。

反射的機(jī)制和封裝是不矛盾的呢？

封裝是告訴你不要調(diào)，反射可以調(diào)。

Class類

在Object類中定義了以下的方法，此方法將被所有子類繼承：

public final Class getClass()

以上的方法返回值的類型是一個(gè)Class類，此類是Java反射的源頭，實(shí)際上所謂反射從程序的運(yùn)行結(jié)果來看也很好理解，即可以通過對(duì)象反射求出類的名稱。

對(duì)象使用反射后可以得到的信息：某個(gè)類的屬性、方法和構(gòu)造器、某個(gè)類到底實(shí)現(xiàn)了哪些接口。對(duì)于每個(gè)類而言，JRE都為其保留一個(gè)不變的Class類型的對(duì)象。一個(gè)Class對(duì)象包含了特定某個(gè)結(jié)構(gòu)（ class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[]）的有關(guān)信息。也就是這些類型可以有Class對(duì)象：class 成員內(nèi)部類、靜態(tài)內(nèi)部類、局部內(nèi)部類、匿名內(nèi)部類、接口、數(shù)組、枚舉、注解、基本的數(shù)據(jù)類型、void等。

注意：

Class本身也是一個(gè)類

Class對(duì)象只能由系統(tǒng)建立對(duì)象

一個(gè)加載的類在JVM中只會(huì)有一個(gè)Class實(shí)例

一個(gè)Class對(duì)象對(duì)應(yīng)的是一個(gè)加載到JVM中的一個(gè).class文件

每個(gè)類的實(shí)例都會(huì)記得自己是由哪個(gè)Class實(shí)例所生成

通過Class可以完整地得到一個(gè)類中的所有被加載的結(jié)構(gòu)

Class類是Reflection的根源，針對(duì)任何你想動(dòng)態(tài)加載、運(yùn)行的類，只有先獲得相應(yīng)的Class對(duì)象，才能繼續(xù)下去。

關(guān)于java.lang.Class的理解：

類的加載過程：

程序通過javac.exe命令，生成一個(gè)或多個(gè)字節(jié)碼文件。接著使用java.exe命令來對(duì)某個(gè)字節(jié)碼文件來解釋運(yùn)行。將字節(jié)碼文件加載到內(nèi)存中，這個(gè)過程稱為類的加載。加載到內(nèi)存中的類，就被稱為運(yùn)行時(shí)類，此運(yùn)行使類就稱為Class 的一個(gè)實(shí)例。

Class 實(shí)例就對(duì)應(yīng)著一個(gè)運(yùn)行時(shí)類，加載到內(nèi)存中的運(yùn)行時(shí)類，會(huì)緩存一段時(shí)間。在此時(shí)間之內(nèi)，可以通過不同的方式來獲取運(yùn)行時(shí)類。

獲取Class實(shí)例的四種方式

    //     Class 實(shí)例就對(duì)應(yīng)著運(yùn)行時(shí)類
    @Test
    public void test3() throws ClassNotFoundException {
        //方式1 調(diào)用運(yùn)行時(shí)類的屬性：.class
        Class clazz1 = Person.class;
        System.out.println(clazz1);
        //方式2 通過運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象來調(diào)用
        Person person = new Person();
        Class clazz2 = person.getClass();
        System.out.println(clazz2);

        //方式3 通過Class的靜態(tài)方法 forName(類的全路徑名稱)
        Class clazz3 = Class.forName("reflection.Person");
        System.out.println(clazz3);
        //方式4 通過類加載器：ClassLoader
        ClassLoader classLoader = ReflectionDemo1.class.getClassLoader();
        Class clazz4 = classLoader.loadClass("reflection.Person");
        System.out.println(clazz4);
        System.out.println(clazz1 == clazz2);
        System.out.println(clazz1 == clazz3);
        System.out.println(clazz1 == clazz4);
    }

在這里插入圖片描述

通過反射創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象

package reflection;
import org.junit.Test;
import java.util.Random;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-21;
 * time: 20:36;
 */
public class NewInstanceDemo {
    @Test
    public void test1() throws IllegalAccessException, InstantiationException {
        Class<Person> personClass = Person.class;
        /*
        newInstance()方法可以創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的實(shí)列，其內(nèi)部也時(shí)調(diào)用內(nèi)的無參的構(gòu)造方法來創(chuàng)建對(duì)象
         */
        Person person = personClass.newInstance();
        System.out.println(person);
    }
    @Test
    public void test2() throws IllegalAccessException, InstantiationException, ClassNotFoundException {
        //在編譯的時(shí)候不知道要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象。只有運(yùn)行的時(shí)候才知道要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            int num = new Random().nextInt(3);
            String classPath = "";
            switch (num) {
                case 0:
                    classPath = "java.util.Date";
                    break;
                case 1:
                    classPath = "java.lang.Object";
                    break;
                case 2:
                    classPath = "reflection.Person";
                    break;
            }
            Object object = getInstance(classPath);
            System.out.println(object);
        }
    }
    //創(chuàng)建一個(gè)指定類的對(duì)象
    public Object getInstance(String classPath) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        Class clazz = Class.forName(classPath);
        return clazz.newInstance();
    }
}

通過反射獲取運(yùn)行類的屬性及權(quán)限修飾符、變量名、數(shù)據(jù)的類型

    @Test
    public void test1(){
        //getFields()獲取的是運(yùn)行時(shí)類及其父類中public的屬性
        Class clazz = Person.class;
        Field[] fields = clazz.getFields();
        for (Field field: fields) {
            System.out.println(field);
        }
        System.out.println();
        //getDeclaredFields():獲取當(dāng)前運(yùn)行類的所有屬性
        Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
        for (Field field:declaredFields) {
            System.out.println(field);
        }
    }

在這里插入圖片描述

    //權(quán)限修飾符  變量名  數(shù)據(jù)的類型
    @Test
    public void test2(){
        Class clazz = Person.class;
        Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
        for (Field field:declaredFields) {
            //權(quán)限修飾符
            System.out.println(Modifier.toString(field.getModifiers())+"\t");

            //變量名
            System.out.println(field.getType()+"\t");
            //數(shù)據(jù)的類型
            System.out.println(field.getName()+"\t");
        }
    }

在這里插入圖片描述

通過反射獲取運(yùn)行時(shí)類的方法結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)

package reflection2;
import org.junit.Test;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-22;
 * time: 13:32;
 */
public class MethodDemo {
    @Test
    public void test1() {
        //獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類及其父類中所有聲明為public的方法
        Class clazz = Person.class;
        Method[] methods = clazz.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }
        System.out.println();
        //獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類所有的方法
        Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
        for (Method method : declaredMethods) {
            System.out.println(method);
        }
    }
    //@xxx注解
    //權(quán)限修飾符  方法結(jié)構(gòu)   返回值的類型
    @Test
    public void test2() {
        Class clazz = Person.class;
        Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
        for (Method method : declaredMethods) {
            //獲取方法的注解
            Annotation[] annotations = method.getDeclaredAnnotations();
            for (Annotation annotation : annotations) {
                System.out.print(annotation);
            }
            //獲取權(quán)限的修飾符
            System.out.print(Modifier.toString(method.getModifiers()) + "\t");
            //獲取返回值的類型
            System.out.print(method.getReturnType().getName() + "\t");
            //方法名
            System.out.print(method.getName());
            System.out.print("(");
            //獲取形參的列表
            Class[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
            if (!(parameterTypes == null && parameterTypes.length == 0)) {
                for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++) {
                    if (i == parameterTypes.length - 1) {
                        System.out.print(parameterTypes[i].getName() + " args__" + i);
                    } else {
                        System.out.print(parameterTypes[i].getName() + " args__" + i + ",");
                    }
                }
            }
            System.out.print(")");
            //獲取方法的異常
            Class[] exceptionTypes = method.getExceptionTypes();
            if (exceptionTypes.length != 0) {
                System.out.print("throws");
                for (int i = 0; i < exceptionTypes.length; i++) {
                    if (i == exceptionTypes.length - 1) {
                        System.out.print(exceptionTypes[i].getName());
                    } else {
                        System.out.print(exceptionTypes[i].getName() + ",");
                    }
                }
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

test1():

在這里插入圖片描述

test2():

在這里插入圖片描述

通過反射獲取運(yùn)行時(shí)類的構(gòu)造結(jié)構(gòu)

    @Test
    public void test1() {
        Class clazz = Person.class;
        //獲取運(yùn)行時(shí)類的public構(gòu)造方法
        Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        System.out.println();
        //獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類中的所有的構(gòu)造方法
        Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
            System.out.println(declaredConstructor);
        }
    }

在這里插入圖片描述

通過反射獲取運(yùn)行時(shí)類的父類和父類的泛型、注解、接口、所在包

反射所使用到的包、接口、類、注釋等👇

在這里插入圖片描述

package reflection2;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-21;
 * time: 21:38;
 */
public interface MyInterface {
    void info();
}

package reflection2;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import static java.lang.annotation.ElementType.*;

@Target({TYPE, FIELD,CONSTRUCTOR,ANNOTATION_TYPE,PARAMETER,LOCAL_VARIABLE,METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {
    String value() default "hello";
}

package reflection2;
import java.io.Serializable;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-21;
 * time: 21:13;
 */
public class Creature<T> implements Serializable {
    private char gender;
    public double weight;
    private void breath(){
        System.out.println("creature breath");
    }
    public void eat(){
        System.out.println("creature eat");
    }
}

package reflection2;
@MyAnnotation(value = "hi")
public class Person extends Creature<String> implements Comparable, MyInterface {
    private String name;
    public int age;
    int id;
    Person() {
    }
    @MyAnnotation(value = "a")
    private Person(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    private String show(String nation) throws NullPointerException,CloneNotSupportedException {
        System.out.println("I am form" + nation);
        return nation;
    }
    private static void showInterests(){
        System.out.println("I like programmer");
    }
    @MyAnnotation(value = "b")
    public String show2(String publicMethod) {
        return publicMethod;
    }
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        return 0;
    }
    @Override
    public void info() {
        System.out.println("I am a Person");
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", id=" + id +
                '}';
    }
}

package reflection2;
import org.junit.Test;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.util.Arrays;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-22;
 * time: 15:11;
 */
public class ConstructorDemo {
    @Test
    public void test1() {
        Class clazz = Person.class;
        //獲取運(yùn)行時(shí)類的public構(gòu)造方法
        Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        System.out.println();
        //獲取當(dāng)前運(yùn)行時(shí)類中的所有的構(gòu)造方法
        Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
            System.out.println(declaredConstructor);
        }
    }
    @Test
    public void test2() {
        //獲取運(yùn)行時(shí)類的父類
        Class clazz = Person.class;
        System.out.println(clazz.getSuperclass());
        //獲取運(yùn)行時(shí)類帶泛型的父類
        System.out.println(clazz.getGenericSuperclass());
        //獲取父類所帶的泛型
        System.out.println(((ParameterizedType) clazz.getGenericSuperclass()).getActualTypeArguments()[0]);
        System.out.println();
        //獲取運(yùn)行時(shí)類的接口
        Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();
        for (Class intF : interfaces) {
            System.out.println(intF);
        }
        System.out.println();
        //獲取運(yùn)行類的父類的接口
        Class[] supInterfaces = clazz.getSuperclass().getInterfaces();
        for (Class intF : supInterfaces) {
            System.out.println(intF);
        }
        //獲取運(yùn)行時(shí)類的包
        System.out.println(clazz.getPackage());
        System.out.println();
        //獲取運(yùn)行時(shí)類的注解
        System.out.println(Arrays.toString(clazz.getAnnotations()));
        ;
    }
}

在這里插入圖片描述

通過反射調(diào)用運(yùn)行時(shí)類的指定屬性、方法、構(gòu)造方法

package reflection2;
import org.junit.Test;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
/**
 * user：ypc；
 * date：2021-06-22;
 * time: 15:57;
 * 調(diào)用運(yùn)行時(shí)類的指定的結(jié)構(gòu)：方法、屬性、構(gòu)造方法
 */
public class ReflectionDemo {
    @Test
    public void test1() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;
        //創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的實(shí)例
        Person person = (Person) clazz.newInstance();
        //獲取指定的屬性，要求運(yùn)行時(shí)類的屬性為public
        Field id = clazz.getField("id");
        id.set(person, 10001);
        int fieldId = (int) id.get(person);
        System.out.println(fieldId);
    }
    @Test
    public void test2() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;
        //創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的實(shí)例
        Person person = (Person) clazz.newInstance();
        //getDeclaredField獲取運(yùn)行時(shí)類指定的屬性
        Field name = clazz.getDeclaredField("name");
        //保證當(dāng)前的屬性是可訪問的
        name.setAccessible(true);
        //設(shè)置指定對(duì)象的屬性值
        name.set(person, "Tom");
        System.out.println(name.get(person));
    }
    //操作運(yùn)行時(shí)類的方法
    @Test
    public void test3() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;
        //創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的實(shí)例
        Person person = (Person) clazz.newInstance();
        //1.獲取某個(gè)指定的方法 getDeclaredMethod()第一個(gè)參數(shù)是指明獲取的方法的名稱，第二個(gè)參數(shù)是指明獲取的方法的參數(shù)列表
        Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class);
        //2.保證當(dāng)前的方法是可訪問的
        show.setAccessible(true);
        //3.使用invoke()方法 第一個(gè)參數(shù)是方法的調(diào)用者，第二個(gè)參數(shù)是給方法形參賦值的實(shí)參
        show.invoke(person, " CHN");
        //invoke 方法的返回值就是調(diào)用的方法的返回值
        Object returnValue = show.invoke(person, " CHN");
        System.out.println(returnValue);
        //調(diào)用靜態(tài)的方法
        Method showInterests = clazz.getDeclaredMethod("showInterests");
        showInterests.setAccessible(true);
        showInterests.invoke(Person.class);
        //如果運(yùn)行時(shí)類地方?jīng)]有返回值的話，那么invoke的返回值就是null
        System.out.println(showInterests.invoke(Person.class));
    }

    /*
    調(diào)用運(yùn)行時(shí)類的指定的構(gòu)造方法
     */
    @Test
    public void test4() throws Exception {
        Class clazz = Person.class;
        //1.參數(shù)是構(gòu)造方法的參數(shù)列表
        Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
        //2.保證此構(gòu)造方法是可以訪問的
        constructor.setAccessible(true);
        //3.調(diào)用次構(gòu)造方法創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)類的對(duì)象
        Person person = (Person) constructor.newInstance("Tom");
        System.out.println(person);
    }
}

test1（）：

在這里插入圖片描述