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Java学习打卡-Day25-注解和反射、Class类

news 来源：原创 2025/5/25 23:42:10

注解（JDK5引入）

什么是注解？

Java注解（Annotation），也叫元数据。一种代码级别的说明，与类、接口、枚举是在同一个层次。它可以声明在包、类、字段、方法、局部变量、方法参数等的前面，用来对这些元素进行说明，注释。

作用

不是程序，但能对程序做出解释。
还可以被其他程序读取。

格式

@+注释名。还可以添加一些参数。
如：@SuppressWarnings(value="unchecked")

如何使用

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（预定义的注解）

以下注解都是java.lang包下的，也就是Java提供的基础注解，我们在使用的时候是不需要导包的！
- @Override：标记一个方法，该方法打算重写超类中的某一方法。如果被标记的方法并没有实际重写超类中的方法，则编译器会发出错误警告。
- @Deprecated：可以用在方法，属性，类上，表示不推荐程序员使用，因为有风险或存在更好的选择。
- @SuppressWarnings：取消一些编译器产生的警告，需要添加参数才能正确使用，这些参数都是已经定义好了的,我们选择性的使用就好了。
- @SafeVarargs：在声明具有模糊类型（如泛型）的可变参数的构造函数或方法时，Java编译器会报unchecked警告。鉴于这些情况，如果程序员断定声明的构造函数和方法的主体不会对其varargs参数执行潜在的不安全的操作，可使用@SafeVarargs进行标记，这样的话，Java编译器就不会报unchecked警告。注意：方法必须是由static或者final修饰的方法！只能用于标记构造函数和方法！只能用在可变长参数的方法上！
```
@SafeVarargs
public static <T> T useVarargs(T... args) {  
    return args.length > 0 ? args[0] : null;  
} 
```
- @FunctionalInterface：被@FunctionalInterface注解标记的类型表明这是一个函数接口。从概念上讲，函数接口只有一个抽象方法。一旦不满足函数接口，就会报错。

元注解

以下注解都来源于java.lang.annotation，元注解只能用来注解其他注解。
- @Target：用于描述注解的使用范围。如@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})，就代表着其修饰的注解可以用在接口、类、枚举、注解上、还可以用在方法上！
  
  @Target(ElementType.TYPE) —— 接口、类、枚举、注解
  @Target(ElementType.FIELD) ——字段、枚举的常量
  @Target(ElementType.METHOD) —— 方法
  @Target(ElementType.PARAMETER) —— 方法参数
  @Target(ElementType.CONSTRUCTOR) —— 构造函数
  @Target(ElementType.LOCAL_VARIABLE) —— 局部变量
  @Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE) —— 注解
  @Target(ElementType.PACKAGE) —— 包
- @Retention：用于描述注解的生命周期，表示需要在什么级别保存该注解信息。
  
  RetentionPolicy.SOURCE：注解只保留在源文件，当Java文件编译成class文件的时候，注解被遗弃；也就是编译时有效。
  RetentionPolicy.CLASS：注解被保留到class文件，但jvm加载class文件时候被遗弃，这是默认的生命周期；加载时被抛弃。
  RetentionPolicy.RUNTIME：注解不仅被保存到class文件中，jvm加载class文件之后，仍然存在；一直有效！
- @Documented：说明该注解将被包含在javadoc中。如果一个注解@A被@Documented标注，那么被@A修饰的类，生成文档时，就会显示该注解@A。
- @Inherited：如果一个类用上了@Inherited修饰的注解@A，那么其子类也会继承这个注解@A。

自定义注解

使用关键字@interface来声明一个注解。
访问修饰符必须为public，不写默认为pubic。
配置参数：返回类型+参数名+()。返回类型只能是基本类型、Class、String、enum。
注解参数必须要有值，可以通过default来声明参数的默认值。如果没有默认值，则必须赋值。
如果只有一个参数成员，一般参数名为value。

反射

什么是反射？

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。Java注解一旦离开了反射就什么都不是！！！
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），这个对象包含了完整的类的结构信息。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子我们可以看到类的结构，所以我们形象的称之为反射。
Class对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法、构造器，实现了哪些接口。

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。

优缺点

优点：体现出灵活性，可以实现动态创建和使用对象。
缺点：对性能有影响，使用反射基本上是一种解释操作，这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

Class 类

Class 类就是一个类，同样继承自Object类。
Class 对象不是new出来的，而是由JVM创建的，通过ClassLoader加载某类的Class对象。我们只能通过反射得到。
某个类在JVM中只能有一个Class对象，因为类只加载一次。
一个Class对象对应的是加载到JVM的一个.class文件
Class类是反射的根源，任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得对应的Class对象。通过Class对象可以得到一个类的完整结构，借助一系列API。

Class 类方法

String str ="com.hspedu.reflection.Person";
//获取到Class对象,?表示不确定的java类型
Class<?> clazz = Class.forName(str);

System.out.println(clazz);//输出该clazz是哪个类的Class对象->class com.hspedu.reflection.Person
System.out.println(clazz.getName());//全类名->com.hspedu.reflection.Person
System.out.println(clazz.getPackage().getName());//包名->com.hspedu.reflection
System.out.println(clazz.getClass());//运行类型->class java.lang.Class

Object obj= clazz.newlnstance(); //通过反射创建对象
Field field = clazz.getField("name"); //通过反射获取属性(只能获取公有)
System.out.println(field.get(obj));//输出

field.set(obj,"hspedu"); // 通过反射给属性赋值
System.out.println(field.get(obj));//输出

Field[] fields = clazz.getFields();//通过反射获取所有属性(只能获取公有)
for(Field f : fields){
	System.out.println(f.getName());//输出所有属性的名称
	System.out.println(f.get(obj));//输出所有属性的值
}

Class 对象的获取方式

编译阶段：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。如：Class cls1 = Class.forName( "java.lang.Cat"); 应用场景:多用于配置文件,读取类全路径，加载类。
类加载阶段：已知具体的类，通过类的.class获取，该方式最为安全可靠，程序性能最高。如：Class cls2 = Cat.class; 应用场景：多用于参数传递，比如通过反射得到对应构造器对象。
运行阶段：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象。如：Class cls3 = 对象.getClass();应用场景：通过创建好的对象，获取Class对象。
通过类加载器：(1)先得到类加载器 ClassLoader classLoader = 对象.getClass().getclassLoader();(2)通过类加载器得到Class对象Class cls4 = classLoader.loadclass(classAllPath);
对于基本数据类型：Class cls5 = 基本数据类型.class;
对于基本数据类型的包装类：Class cls6 = 包装类.TYPE;