• JAVA-反射+注解

    一、反射解决的需求

    这样的需求在学习框架时特别多，即通过外部文件配置,在不修改源码情况下，来控制程序,也符合设计模式的ocp原则(开闭原则，即不修改源码，来扩展功能)

    由例子进行引入

    例子为 根据配置文件 re.properties指定信息,创建对象并调用方法

    1. 配置文件信息
    classfullpath=com.hspedu.Cat
method=hi

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    1. 按照要求创建包和对应类
      在这里插入图片描述
    package com.hspedu;

public class Cat {
    private String name = "招财猫";
    public void hi(){
        System.out.println("hi"+name);
    }
}


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    package com.hspedu.reflection.question;

import com.hspedu.Cat;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

/**
 * 反射问题的引入
 */
public class ReflectionQuestion {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        //根据配置文件 re.properties指定信息,创建对象并调用方法
        //传统方式：先new对象，再调用方法
        //Cat cat = new Cat();
        //cat.hi();

        //使用IO流来操作
        //1. 使用Properties类, 可以读写配置文件
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src/re.properties"));
        String classfullpath = properties.getProperty("classfullpath");
        String methodName = properties.getProperty("method");
        System.out.println("classpath="+classfullpath);
        System.out.println("method="+methodName);

        //2. 创建对象 , 传统的方法，行不通 =》 反射机制
        //new classfullpath()  -->classfullpath是字符串，不能new

        //使用反射机制解决
        //(1) 加载类, 返回Class类型的对象(forname方法的返回值)cls
        Class cls = Class.forName(classfullpath);
        //(2) 通过cls得到你加载的类 com.hspedu.Cat 的对象实例
        Object o = cls.newInstance();
        System.out.println("o 的运行类型=" + o.getClass()); //运行类型:class com.hspedu.Cat


        //(3) 通过 cls 得到你加载的类 com.hspedu.Cat 的 methodName"hi"的方法对象
        // 即：在反射中，可以把方法视为对象（万物皆对象）
        Method method1 = cls.getMethod(methodName);
        //(4) 通过 method1 调用方法: 即通过方法对象来实现调用方法
        method1.invoke(o);
        //传统方法 对象.方法() , 反射机制 方法.invoke(对象)
    }
}


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    第一步和第二步是先来加载类，随后是获取到类对象。下面代码是通过向下转型实现调用，不过这明显不是我们想要实现的效果。

    		Cat cat = (Cat)o;
        cat.hi();

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    在这里插入图片描述

    第三步和第四步是用来创建方法对象。

    这样最终实现只需要改动配置文件，就可以调用随意类和对应方法。（上文只有一个类和一个方法，可以自行添加来进行试验）

    这里补充下向上转型和向下转型：

    向上转型：把子类对象直接赋给父类引用，自动进行类型转换。

    （1）静态方法/成员变量（包括静态变量和实例变量）同“父类引用”所声明的类型的方法/变量绑定，例如，animal.staticEat()、animal.name 和 animal.staticName 都是与 Animal 类进行绑定。
    （2）使用向上转型不能调用子类中特有方法和变量
    （3）使用向上转型调用的是子类覆盖或继承父类的方法

    Animal animal = new Cat();

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    向下转型：将一个指向子类对象的父类引用赋给一个子类的引用，必须进行强制类型转换 （父类拥有的成员，子类肯定也有，而子类拥有的成员，父类不一定有）。
    （1） 向下转型必须转换为父类引用指向的真实子类类型，不是任意的强制转换，否则会出现 ClassCastException
    （2）向下转型时可以结合使用 instanceof 运算符进行判断
    （3）向下转型调用的是子类的方法和变量、可以调用继承于父类的方法和变量

    Cat cat = (Cat)animal;

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    二、反射机制

    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(比如成员变量,构造器,成员方法等等)，并能操作对象的属性及方法。

    反射在设计模式和框架底层都会用到,加载完类之后,在堆中就产生了一个Class类型的对象(一个类只有一个Class对象)，这个对象包含了类的完整结构信息。通过这个对象得到类的结构。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

    p对象->类型 Person类
    class对象 cls-> 类型class类

    反射机制原理图

    中间的数组表示对应很多这样的。
    类加载完后就开始生成对象。
    我们有cat对象就可以拿到cat对象关联的class对象。
    有class对象后我们就可以干很多工作。
    左边是JVM，右边是应用。左面试，右使用
    在这里插入图片描述
    编译阶段
    编写了一个cat类，它的属性、构造器、方法 ，源代码会通过javac被编译成字节码文件cat.class。
    字节码文件里面有属性、构造器、成员变量、泛型、注解等。

    加载阶段
    new一个对象的时候会触发类的加载，之后类加载器把字节码文件加载到堆中生成一个Class类对象 ，通过反射在底层会把成员变量、成员方法、构造器这些当成一种对象来对待

    Runtime运行阶段
    new一个对象的时候会触发类的加载。类加载完就生成一个对象了，对象在堆里面，该对象知道它是属于哪个Class对象的。得到Class对象后，可以创建对象以及调用对象方法，操作它的属性等

    反射相关类

    反射可以做哪些事情？

    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.在运行时得到任意一个类所具有的成员变量和方法
    4.在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
    5.生成动态代理

    反射相关的类

    java.lang.Class:代表一个类,Class对象表示某个类加载后在堆中的对象（见上图）
    java.lang.reflect.Method:代表类的方法 Method对象表示某个类的方法
    java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量. Field对象表示某个类的成员变量
    java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造方法 Constructor对象表示构造器

    测试Field和Constructor

    public class Reflection01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. 使用 Properties 类, 可以读写配置文件
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src/re.properties"));
        String classfullpath = properties.get("classfullpath").toString();//"com.hspedu.Cat"
        String methodName = properties.get("method").toString();//"hi"

        //2. 使用反射机制解决
        //(1) 加载类, 返回Class类型的对象(forname方法的返回值)cls
        Class cls = Class.forName(classfullpath);
        //(2) 通过cls得到你加载的类 com.hspedu.Cat 的对象实例
        Object o = cls.newInstance();
        System.out.println("o 的运行类型=" + o.getClass()); //运行类型:class com.hspedu.Cat
        //(3) 通过 cls 得到你加载的类 com.hspedu.Cat 的 methodName"hi"的方法对象
        // 即：在反射中，可以把方法视为对象（万物皆对象）
        Method method1 = cls.getMethod(methodName);
        //(4) 通过 method1 调用方法: 即通过方法对象来实现调用方法
        method1.invoke(o);
        //传统方法 对象.方法() , 反射机制 方法.invoke(对象)

        //java.lang.reflect.Field: 代表类的成员变量, Field 对象表示某个类的成员变量
        // 得到 name 字段
        // getField 不能得到私有的属性
        Field nameField = cls.getField("age");
        System.out.println(nameField.get(o)); // 传统写法 对象.成员变量 , 反射 : 成员变量对象.get(对象)

        //java.lang.reflect.Constructor: 代表类的构造方法, Constructor 对象表示构造器
        Constructor constructor = cls.getConstructor();
        //()中可以指定构造器参数类型, 返回无参构造器
        System.out.println(constructor);//Cat()
        Constructor constructor2 = cls.getConstructor(String.class); //这里传入的String.class就是String 类的Class对象
        System.out.println(constructor2);//Cat(String name)
    }
}

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    public class Cat {
    private String name = "招财猫";
    public int age = 10; //public的
    public Cat() {}
    public Cat(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void hi(){
        System.out.println("hi"+name);
    }
    public void cry() { //常用方法
        System.out.println(name + " 喵喵叫..");
    }
}

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    三、反射调用性能和优化

    反射优点和缺点

    1.优点:可以动态的创建和使用对象(也是框架底层核心),使用灵活，没有反射机制，框架技术就失去底层支撑。
    2.缺点:使用反射基本是解释执行,对执行速度有影响.

    package com.hspedu.reflection;
import com.hspedu.Cat;

import java.io.FileInputStream;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 测试反射调用的性能，和优化方案
  */
public class Reflection02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // Field
        // Method
        // Constructor
        m1();//传统
        m2();//反射
        m3();//反射优化
    }

    //传统方法来调用 hi
    public static void m1() {
    Cat cat = new Cat();
    long start = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 900000000; i++){ cat.hi(); }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("m1() 耗时=" + (end - start));
    }

    //反射机制调用方法 hi
    public static void m2() throws Exception {
        Class cls = Class.forName("com.hspedu.Cat");
        Object o = cls.newInstance();
        Method hi = cls.getMethod("hi");
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 900000000; i++) {
            hi.invoke(o);//反射调用方法
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("m2() 耗时=" + (end - start));
    }
    
    //反射调用优化 + 关闭访问检查
    public static void m3() throws Exception {
        Class cls = Class.forName("com.hspedu.Cat");
        Object o = cls.newInstance();
        Method hi = cls.getMethod("hi");
        hi.setAccessible(true);//在反射调用方法时，取消访问检查
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 900000000; i++) {
            hi.invoke(o);//反射调用方法
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("m3() 耗时=" + (end - start));
    }
}

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    m3()为 反射调用优化-关闭访问检查

    1. Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法
    2. setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关
    3. 参数值为true表示反射的对象在使用时取消访问检查，提高反射的效率。参数值为false则表示反射的对象执行访问检查
      在这里插入图片描述

    四、Class类分析

    1. Class也是类,因此也继承Object类
    2. Class类对象不是new出来的，而是系统创建的
    3. 对于某个类的Class类对象，在内存中只有一份，因为类只加载一次。所以在测试的时候刚才如果没有 debug 到 ClassLoader 类的 loadClass, 原因是， 没有注销 Cat cat = new Cat();
    4. 每个类的实例都会记得自己是由哪个Class 实例所生成（之前的图）
    5. 通过Class对象可以完整地得到一个类的完整结构,通过一系列API
    6. Class对象是存放在堆的
    7. 类的字节码二进制数据，是放在方法区的，有的地方称为类的元数据(包括方法代码,
      变量名，方法名，访问权限等等)

    Class也是类,因此也继承Object类

    查看类图
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    5、Class类的常用方法测试

    package com.hspedu;

public class Car {
    public String brand = "宝马";
    public int price = 500000;
    public String color = "白色";

    @Override
    public String toString() {
        return "Car{" +
                "brand='" + brand + '\'' +
                ", price=" + price +
                ", color='" + color + '\'' +
                '}';
    }
}

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    import com.hspedu.Car;
import java.lang.reflect.Field;

public class Class01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        String classAllPath = "com.hspedu.Car";
        //1 . 获取到 Car 类 对应的 Class 对象
        // <?> 表示不确定的 Java 类型
        Class<?> cls = Class.forName(classAllPath);
        //2. 输出 cls
        System.out.println(cls);//显示 cls 对象, 是哪个类的 Class 对象com.hspedu.Car
        System.out.println(cls.getClass());//输出 cls 运行类型 java.lang.Class
        // 3. 得到包名
        System.out.println(cls.getPackage().getName());//包名
        // 4. 得到全类名
        System.out.println(cls.getName());
        //5. 通过 cls 创建对象实例
        Car car = (Car) cls.newInstance();
        System.out.println(car);//car.toString()
        // 6. 通过反射获取属性brand
        Field brand = cls.getField("brand");
        System.out.println(brand.get(car));//宝马
        // 7. 通过反射给属性赋值
        brand.set(car, "奔驰");
        System.out.println(brand.get(car));//奔驰
        // 8 我希望大家可以得到所有的属性(字段)
        System.out.println("=======所有的字段属性====");
        Field[] fields = cls.getFields();
        for (Field f : fields) {
            System.out.println(f.getName());//名称
        }
    }
}


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    六、获取Class类对象

    下面这个图的意思是在哪个阶段可以使用哪种获得Class类对象的方法

    1. 在编译阶段可以使用Class.forName获得Class类对象
    2. 在类加载阶段可以通过类.class获得Class类对象
    3. 在Runtime运行阶段可以通过对象.getClass()的方式获得Class类对象也可以通过获得类加载器来获取Class类对象

    在这里插入图片描述

    获取Class类对象的四种方式

    GetClass_.java

    1. 前提：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，实例: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.
    		//1. Class.forName
        String classPath = "com.hspedu.Car";//应该是通过配置文件获取，这里省个事，直接把类路径放在这里
        Class<?> cls1 = Class.forName(classPath);
        System.out.println(cls1);

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    1. 前提：若已知具体的类，通过类的class获取，该方式最为安全可靠,程序性能最高实例: 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.
    		//2. 类名.class，应用场景：参数传递
        Class cls2 = Car.class;
        System.out.println(cls2);

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    1. 前提：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象，实例：Class clazz = 对象.getClass();
      应用场景：通过创建好的对象，获取Class对象
    		//3. 对象.getClass，应用场景：有对象实例
        Car car = new Car();
        Class cls3 = car.getClass();
        System.out.println(cls3);

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    1. 在加载阶段，通过类加载器来获取
    		//4. 通过类加载器来获取Class对象
        //(1) 先得到类加载器 car
        ClassLoader classLoader = car.getClass().getClassLoader();
        //(2)通过类加载器得到 Class 对象
        Class cls4 = classLoader.loadClass(classPath);
        System.out.println(cls4);
        //cls1 , cls2 , cls3 , cls4 其实是同一个对象
        System.out.println(cls1.hashCode());
        System.out.println(cls2.hashCode());
        System.out.println(cls3.hashCode());
        System.out.println(cls4.hashCode());

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    基本数据类型获取方式

    		 //5. 基本数据(int, char,boolean,float,double,byte,long,short) 按如下方式得到 Class 类对象
        Class<Integer> integerClass = int.class;
        Class<Character> characterClass = char.class;
        Class<Boolean> booleanClass = boolean.class;
        System.out.println(integerClass);//int

        //6. 基本数据类型对应的包装类，可以通过 .TYPE 得到 Class 类对象
        Class<Integer> type1 = Integer.TYPE;
        Class<Character> type2 = Character.TYPE; //其它包装类 BOOLEAN, DOUBLE, LONG,BYTE 等待
        System.out.println(type1);
        System.out.println(integerClass.hashCode());//?
        System.out.println(type1.hashCode());//?

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    七、哪些类型有Class对象

    1. 外部类，成员内部类,静态内部类，局部内部类,匿名内部类
    2. interfac:接口
    3. 数组
    4. enum:枚举
    5. annotation:注解
    6. 基本数据类型
    7. void
    public class AllTypeClass {
    public static void main(String[] args) {

        Class<String> cls1 = String.class;//外部类
        Class<Serializable> cls2 = Serializable.class;//接口
        Class<Integer[]> cls3 = Integer[].class;//数组
        Class<float[][]> cls4 = float[][].class;//二维数组
        Class<Deprecated> cls5 = Deprecated.class;//注解
        //枚举
        Class<Thread.State> cls6 = Thread.State.class;
        Class<Long> cls7 = long.class;//基本数据类型
        Class<Void> cls8 = void.class;//void数据类型
        Class<Class> cls9 = Class.class;//

        System.out.println(cls1);
        System.out.println(cls2);
        System.out.println(cls3);
        System.out.println(cls4);
        System.out.println(cls5);
        System.out.println(cls6);
        System.out.println(cls7);
        System.out.println(cls8);
        System.out.println(cls9);
    }
}

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    八、类加载

    动态和静态加载

    反射机制是java实现动态语言的关键，也就是通过反射实现类动态加载。

    1. 静态加载:编译时加载相关的类，如果没有则报错，依赖性太强
    2. 动态加载:运行时加载需要的类,如果运行时不用该类，则不报错，降低了依赖性

    类加载时机

    1. 当创建对象时(new)–静态加载
    2. 当子类被加载时，父类也加载（是静态加载，因为有继承关系）
    3. 调用类中的静态成员时（是静态加载）
    4. 通过反射（动态加载）

    静态加载：编译的时候就会加载这个类(检查类是否正确、依赖关系、父类是否ok等等)。
    动态加载：执行到2这里才加载
    在这里插入图片描述
    1中 ，因为new Dog(）是静态加载，因此必须编写Dog。
    2中 ，Person类是动态加载，所以，没有编写Person类也不会报错，只有当动态加载该类时，才会报错。

    类加载流程图

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    加载阶段和链接阶段都是由JVM完成的，程序员无法干预，而初始化阶段程序员可以干预（程序员可以定义静态成员）

    类加载的五个阶段

    1. 加载阶段

    JVM在该阶段的主要目的是将字节码从不同的数据源（可能是 class文件、也可能是jar包,甚至网络）转化为二进制字节流加载到内存中，并在堆区生成一个代表该类的java.lang.Class对象
    在这里插入图片描述

    2. 连接阶段-验证

    1. 目的是为了确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身的安全。
    2. 包括:文件格式验证(是否以魔数oxcafebabe开头)、元数据验证、字节码验证和符号引用验证
    3. 可以考虑使用-Xverify:none 参数来关闭大部分的类验证措施,缩短虚拟机类加载的时间。

    3. 连接阶段-准备

    JVM会在该阶段对静态变量分配内存并默认初始化（对应数据类型的默认初始值，如0、OL、null、false 等)。这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配。

    class A {
    //属性-成员变量-字段
    //老韩分析类加载的链接阶段-准备 属性是如何处理
    //1. n1 是实例属性, 不是静态变量，因此在准备阶段，是不会分配内存
    //2. n2 是静态变量，分配内存 n2 是默认初始化 0 ,而不是20
    //3. n3 是static final 是常量, 他和静态变量不一样, 因为一旦赋值就不变 n3 = 30
    public int n1 = 10;
    public static  int n2 = 20;
    public static final  int n3 = 30;
}

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    4. 连接阶段-解析

    虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程

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    比如A 、B这两个类，在加载的过程中还没有真正放到内存中，没有分配空间，是以符号的方式（比如A类是1，B类是2），记录的是相对引用的关系，因为没有加载到内存，没有实际的内存地址。
    一旦加载到内存里，就会有实际的地址进行相互引用（比如0x1166）
    用 A a=new A()来表示就是把a的具体地址指向new出来的堆内存地址

    5. 初始化阶段

    1. 到初始化阶段,才真正开始执行类中定义的Java程序代码，此阶段是执行()方法的过程。
    2. ()方法是由编译器按语句在源文件中出现的顺序,依次自动收集类中的所有静态变量的赋值动作和静态代码块中的语句,并进行合并。[举例说明ClassLoad03.java]
    package com.hspedu.reflection.classload_;

/**
 * 演示类加载-初始化阶段
 */
public class ClassLoad03 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //老韩分析
        //1. 加载B类，并生成 B的class对象
        //2. 链接 num = 0
        //3. 初始化阶段
        //    依次（按照你代码书写顺序）自动收集类中的所有静态变量的赋值动作和静态代码块中的语句,并合并
        /*
                clinit() {
                    System.out.println("B 静态代码块被执行");
                    num = 300;
                    num = 100;
                }
                合并: num = 100

         */

        //new B();//类加载
        //System.out.println(B.num);//100, 如果直接使用类的静态属性，也会导致类的加载

        //看看加载类的时候，是有同步机制控制
        /*
        protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
        {
            //正因为有这个机制，才能保证某个类在内存中, 只有一份Class对象
            synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
            //....
            }
            }
         */
        B b = new B();
    }
}

class B {
    static {
        System.out.println("B 静态代码块被执行");
        num = 300;
    }

    static int num = 100;

	//直接B.num不会创建对象，所以不会调用构造函数，但是也会造成类的加载
    public B() {//构造器
        System.out.println("B() 构造器被执行");
    }
}

//可以看到程序中num的定义在后面也不会报错，这是因为静态变量的默认初始化执行之后才会执行静态代码块

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    1. 虚拟机会保证一个类的()方法在多线程环境中被正确地加锁、同步，如果多个线程同时去初始化一个类,那么只会有一个线程去执行这个类的()方法,其他线程都需要阻塞等待,直到活动线程执行()方法完毕[自行debug源码，源码就在上面的注释里]。这也就是为什么某个类的Class对象在内存中只有一份，因为类只加载一次的原因。

    九、通过反射获取类的结构信息

    在这里插入图片描述

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    测试

    package com.hspedu.reflection;

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 演示如何通过反射获取类的结构信息
 */
public class ReflectionUtils {
    public static void main(String[] args) {

    }

    //第一组方法API
    @Test
    public void api_01() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {

        //得到Class对象
        Class<?> personCls = Class.forName("com.hspedu.reflection.Person");
        //getName:获取全类名
        System.out.println(personCls.getName());//com.hspedu.reflection.Person
        //getSimpleName:获取简单类名
        System.out.println(personCls.getSimpleName());//Person
        //getFields:获取所有public修饰的属性，包含本类以及父类的
        Field[] fields = personCls.getFields();
        for (Field field : fields) {//增强for
            System.out.println("本类以及父类的属性=" + field.getName());
        }
        //getDeclaredFields:获取本类中所有属性
        Field[] declaredFields = personCls.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println("本类中所有属性=" + declaredField.getName());
        }
        //getMethods:获取所有public修饰的方法，包含本类以及父类的
        Method[] methods = personCls.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("本类以及父类的方法=" + method.getName());
        }
        //getDeclaredMethods:获取本类中所有方法
        Method[] declaredMethods = personCls.getDeclaredMethods();
        for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
            System.out.println("本类中所有方法=" + declaredMethod.getName());
        }
        //getConstructors: 获取所有public修饰的构造器，包含本类
        Constructor<?>[] constructors = personCls.getConstructors();
        for (Constructor<?> constructor : constructors) {
            System.out.println("本类的构造器=" + constructor.getName());
        }
        //getDeclaredConstructors:获取本类中所有构造器
        Constructor<?>[] declaredConstructors = personCls.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor<?> declaredConstructor : declaredConstructors) {
            System.out.println("本类中所有构造器=" + declaredConstructor.getName());//这里老师只是输出名
        }
        //getPackage:以Package形式返回 包信息
        System.out.println(personCls.getPackage());//com.hspedu.reflection
        //getSuperClass:以Class形式返回父类信息
        Class<?> superclass = personCls.getSuperclass();
        System.out.println("父类的class对象=" + superclass);//
        //getInterfaces:以Class[]形式返回接口信息
        Class<?>[] interfaces = personCls.getInterfaces();
        for (Class<?> anInterface : interfaces) {
            System.out.println("接口信息=" + anInterface);
        }
        //getAnnotations:以Annotation[] 形式返回注解信息
        Annotation[] annotations = personCls.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println("注解信息=" + annotation);//注解
        }


    }
}

   @Test
    public void api_02() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        //得到Class对象
        Class<?> personCls = Class.forName("com.hspedu.reflection.Person");
        //getDeclaredFields:获取本类中所有属性
        //规定 说明: 默认修饰符 是0 ， public  是1 ，private 是 2 ，protected 是 4 , static 是 8 ，final 是 16
        Field[] declaredFields = personCls.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println("本类中所有属性=" + declaredField.getName()
                    + " 该属性的修饰符值=" + declaredField.getModifiers()
                    + " 该属性的类型=" + declaredField.getType());
        }

        //getDeclaredMethods:获取本类中所有方法
        Method[] declaredMethods = personCls.getDeclaredMethods();
        for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
            System.out.println("本类中所有方法=" + declaredMethod.getName()
                    + " 该方法的访问修饰符值=" + declaredMethod.getModifiers()
                    + " 该方法返回类型" + declaredMethod.getReturnType());

            //输出当前这个方法的形参数组情况
            Class<?>[] parameterTypes = declaredMethod.getParameterTypes();
            for (Class<?> parameterType : parameterTypes) {
                System.out.println("该方法的形参类型=" + parameterType);
            }
        }

        //getDeclaredConstructors:获取本类中所有构造器
        Constructor<?>[] declaredConstructors = personCls.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor<?> declaredConstructor : declaredConstructors) {
            System.out.println("====================");
            System.out.println("本类中所有构造器=" + declaredConstructor.getName());//这里老师只是输出名

            Class<?>[] parameterTypes = declaredConstructor.getParameterTypes();
            for (Class<?> parameterType : parameterTypes) {
                System.out.println("该构造器的形参类型=" + parameterType);
            }
        }
    }
class A {
    public String hobby;

    public void hi() {

    }

    public A() {
    }

    public A(String name) {
    }
}

interface IA {
}

interface IB {

}

@Deprecated
class Person extends A implements IA, IB {
    //属性
    public String name;
    protected static int age; // 4 + 8 = 12
    String job;
    private double sal;

    //构造器
    public Person() {
    }

    public Person(String name) {
    }

    //私有的
    private Person(String name, int age) {

    }

    //方法
    public void m1(String name, int age, double sal) {

    }

    protected String m2() {
        return null;
    }

    void m3() {

    }

    private void m4() {

    }
}

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    十、通过反射–创建对象

    在这里插入图片描述

    package com.hspedu.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/**
 * 演示通过反射机制创建实例
 */
public class ReflecCreateInstance {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {

        //1. 先获取到User类的Class对象
        Class<?> userClass = Class.forName("com.hspedu.reflection.User");
        //2. 通过public的无参构造器创建实例
        Object o = userClass.newInstance();
        System.out.println(o);
        //3. 通过public的有参构造器创建实例
        /*
            constructor 对象就是
            public User(String name) {//public的有参构造器
                this.name = name;
            }
         */
        //3.1 先得到对应构造器
        Constructor<?> constructor = userClass.getConstructor(String.class);
        //3.2 创建实例，并传入实参
        Object name = constructor.newInstance("hahaha");
        System.out.println("hahaha=" + name);
        //4. 通过非public的有参构造器创建实例
        //4.1 得到private的构造器对象
        Constructor<?> constructor1 = userClass.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);
        //4.2 创建实例
        //暴破【暴力破解】 , 使用反射可以访问private构造器/方法/属性, 反射面前，都是纸老虎
        constructor1.setAccessible(true);
        Object user2 = constructor1.newInstance(100, "张三丰");
        System.out.println("user2=" + user2);
    }
}

class User { //User类
    private int age = 10;
    private String name = "XiaoShenXian";

    public User() {//无参 public
    }
    public User(String name) {//public的有参构造器
        this.name = name;
    }
    private User(int age, String name) {//private 有参构造器
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
    public String toString() {
        return "User [age=" + age + ", name=" + name + "]";
    }
}

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    十一、通过反射–访问类中成员

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    package com.hspedu.reflection;

import java.lang.reflect.Field;

/**
 * 演示反射操作属性
 */
public class ReflecAccessProperty {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchFieldException {

        //1. 得到Student类对应的 Class对象
        Class<?> stuClass = Class.forName("com.hspedu.reflection.Student");
        //2. 创建对象
        Object o = stuClass.newInstance();//o 的运行类型就是Student
        System.out.println(o.getClass());//Student
        //3. 使用反射得到age 属性对象
        Field age = stuClass.getField("age");
        age.set(o, 88);//通过反射来操作属性
        System.out.println(o);//
        System.out.println(age.get(o));//返回age属性的值

        //4. 使用反射操作name 属性
        Field name = stuClass.getDeclaredField("name");
        //对name 进行暴破, 可以操作private 属性
        name.setAccessible(true);
        //name.set(o, "老韩");
        name.set(null, "老韩");//因为name是static属性，静态变量是不属于一个对象的，在类加载的时候就已经有了。因此 o 也可以写出null
        System.out.println(o);
        System.out.println(name.get(o)); //获取属性值
        System.out.println(name.get(null));//获取属性值, 要求name是static

    }
}

class Student {//类
    public int age;
    private static String name;

    public Student() {//构造器
    }

    public String toString() {
        return "Student [age=" + age + ", name=" + name + "]";
    }
}

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    十二、通过反射–访问方法

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    package com.hspedu.reflection;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 演示通过反射调用方法
 */
public class ReflecAccessMethod {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException {

        //1. 得到Boss类对应的Class对象
        Class<?> bossCls = Class.forName("com.hspedu.reflection.Boss");
        //2. 创建对象
        Object o = bossCls.newInstance();
        //3. 调用public的hi方法
        //Method hi = bossCls.getMethod("hi", String.class);//OK
        //3.1 得到hi方法对象
        Method hi = bossCls.getDeclaredMethod("hi", String.class);//OK
        //3.2 调用
        hi.invoke(o, "韩顺平教育~");

        //4. 调用private static 方法
        //4.1 得到 say 方法对象
        Method say = bossCls.getDeclaredMethod("say", int.class, String.class, char.class);
        //4.2 因为say方法是private, 所以需要暴破，原理和前面讲的构造器和属性一样
        say.setAccessible(true);
        System.out.println(say.invoke(o, 100, "张三", '男')); 
        //4.3 因为 say 方法是 static 的，还可以这样调用 ，可以传入 null
        System.out.println(say.invoke(null, 200, "李四", '女'));

        //5. 在反射中，如果方法有返回值，统一返回Object , 但是他运行类型和方法定义的返回类型一致
        Object reVal = say.invoke(null, 300, "王五", '男');
        System.out.println("reVal 的运行类型=" + reVal.getClass());//String


        //在演示一个返回的案例
        Method m1 = bossCls.getDeclaredMethod("m1");
        Object reVal2 = m1.invoke(o);
        System.out.println("reVal2的运行类型=" + reVal2.getClass());//Monster


    }
}

class Monster {}
class Boss {//类
    public int age;
    private static String name;

    public Boss() {//构造器
    }

    public Monster m1() {
        return new Monster();
    }

    private static String say(int n, String s, char c) {//静态方法
        return n + " " + s + " " + c;
    }

    public void hi(String s) {//普通public方法
        System.out.println("hi " + s);
    }
}

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    十二、反射练习

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    package com.hspedu.reflection.homework;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;


public class Homework01 {
    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        /**
         * 定义PrivateTest类，有私有name属性，并且属性值为hellokitty
         * 提供getName的公有方法
         * 创建PrivateTest的类，利用Class类得到私有的name属性，修改私有的name属性值，并调用getName()的方法打印name属性值
         */
        //1. 得到 PrivateTest类对应的Class对象
        Class<PrivateTest> privateTestClass = PrivateTest.class;
        //2. 创建对象实例
        PrivateTest privateTestObj = privateTestClass.newInstance();
        //3. 得到name属性对象
        Field name = privateTestClass.getDeclaredField("name");//name属性是private
        //4. 暴破name
        name.setAccessible(true);
        name.set(privateTestObj, "天龙八部");
        //5. 得到getName方法对象
        Method getName = privateTestClass.getMethod("getName");
        //6. 因为getName() 是public，所有直接调用
        Object invoke = getName.invoke(privateTestObj);
        System.out.println("name属性值=" + invoke);//天龙八部
    }
}

class PrivateTest {
    private String name = "hellokitty";
    //默认无参构造器
    public String getName() {
        return name;
    }
}

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    package com.hspedu.reflection.homework;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class Homework02 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        /**
         * 利用Class类的forName方法得到File类的class 对象
         * 在控制台打印File类的所有构造器
         * 通过newInstance的方法创建File对象，并创建E:\mynew.txt文件
         */
        //1. Class类的forName方法得到File类的class 对象
        Class<?> fileCls = Class.forName("java.io.File");
        //2. 得到所有的构造器
        Constructor<?>[] declaredConstructors = fileCls.getDeclaredConstructors();
        //遍历输出
        for (Constructor<?> declaredConstructor : declaredConstructors) {
            System.out.println("File构造器=" + declaredConstructor);
        }
        //3. 指定的得到 public java.io.File(java.lang.String)
        Constructor<?> declaredConstructor = fileCls.getDeclaredConstructor(String.class);
        String fileAllPath = "e:\\mynew.txt";
        Object file = declaredConstructor.newInstance(fileAllPath);//创建File对象

        //4. 得到createNewFile 的方法对象
        Method createNewFile = fileCls.getMethod("createNewFile");
        createNewFile.invoke(file);//创建文件，调用的是 createNewFile
        //file的运行类型就是File
        System.out.println(file.getClass());
        System.out.println("创建文件成功" + fileAllPath);
    }
}

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    十三、注解

    其实我们在之前就接触到注解了，比如@Override表示重写父类方法（当然不加效果也是一样的，此注解在编译时会被自动丢弃）注解本质上也是一个类，只不过它的用法比较特殊。

    注解可以被标注在任意地方，包括方法上、类名上、参数上、成员属性上、注解定义上等，就像注释一样，它相当于我们对某样东西的一个标记。而与注释不同的是，注解可以通过反射在运行时获取，注解也可以选择是否保留到运行时。

    预设注解

    JDK预设了以下注解，作用于代码：

    • @Override - 检查（仅仅是检查，不保留到运行时）该方法是否是重写方法。如果发现其父类，或者是引用的接口中并没有该方法时，会报编译错误。
    • @Deprecated - 标记过时方法。如果使用该方法，会报编译警告。
    • @SuppressWarnings - 指示编译器去忽略注解中声明的警告（仅仅编译器阶段，不保留到运行时）
    • @FunctionalInterface - Java 8 开始支持，标识一个匿名函数或函数式接口。
    • @SafeVarargs - Java 7 开始支持，忽略任何使用参数为泛型变量的方法或构造函数调用产生的警告。

    元注解

    元注解是作用于注解上的注解，用于我们编写自定义的注解：

    • @Retention - 标识这个注解怎么保存，是只在代码中，还是编入class文件中，或者是在运行时可以通过反射访问。
    • @Documented - 标记这些注解是否包含在用户文档中。
    • @Target - 标记这个注解应该是哪种 Java 成员。
    • @Inherited - 标记这个注解是继承于哪个注解类(默认 注解并没有继承于任何子类)
    • @Repeatable - Java 8 开始支持，标识某注解可以在同一个声明上使用多次。

    看了这么多预设的注解，你们肯定眼花缭乱了，那我们来看看@Override是如何定义的：

    @Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}

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    该注解由@Target限定为只能作用于方法上，ElementType是一个枚举类型，用于表示此枚举的作用域，一个注解可以有很多个作用域。@Retention表示此注解的保留策略，包括三种策略，在上述中有写到，而这里定义为只在代码中。一般情况下，自定义的注解需要定义1个@Retention和1-n个@Target。

    既然了解了元注解的使用和注解的定义方式，我们就来尝试定义一个自己的注解：

    @Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Test {
}

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    这里我们定义一个Test注解，并将其保留到运行时，同时此注解可以作用于方法或是类上：

    @Test
public class Main {
    @Test
    public static void main(String[] args) {
        
    }
}

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    这样，一个最简单的注解就被我们创建了。

    注解的使用

    我们还可以在注解中定义一些属性，注解的属性也叫做成员变量，注解只有成员变量，没有方法。注解的成员变量在注解的定义中以“无形参的方法”形式来声明，其方法名定义了该成员变量的名字，其返回值定义了该成员变量的类型：

    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Test {
    String value();
}

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    默认只有一个属性时，我们可以将其名字设定为value，否则，我们需要在使用时手动指定注解的属性名称，使用value则无需填入：

    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Test {
    String test();
}

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    public class Main {
    @Test(test = "")
    public static void main(String[] args) {

    }
}

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    我们也可以使用default关键字来为这些属性指定默认值：

    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Test {
    String value() default "都看到这里了，给个三连吧！";
}

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    当属性存在默认值时，使用注解的时候可以不用传入属性值。当属性为数组时呢？

    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Test {
    String[] value();
}

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    当属性为数组，我们在使用注解传参时，如果数组里面只有一个内容，我们可以直接传入一个值，而不是创建一个数组：

    @Test("关注点了吗")
public static void main(String[] args) {
	
}

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    public class Main {
    @Test({"value1", "value2"})   //多个值时就使用花括号括起来
    public static void main(String[] args) {

    }
}

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    反射获取注解

    既然我们的注解可以保留到运行时，那么我们来看看，如何获取我们编写的注解，我们需要用到反射机制：

    public static void main(String[] args) {
    Class<Student> clazz = Student.class;
    for (Annotation annotation : clazz.getAnnotations()) {
        System.out.println(annotation.annotationType());   //获取类型
        System.out.println(annotation instanceof Test);   //直接判断是否为Test
        Test test = (Test) annotation;
        System.out.println(test.value());   //获取我们在注解中写入的内容
    }
}

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    通过反射机制，我们可以快速获取到我们标记的注解，同时还能获取到注解中填入的值，那么我们来看看，方法上的标记是不是也可以通过这种方式获取注解：

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
    Class<Student> clazz = Student.class;
    for (Annotation annotation : clazz.getMethod("test").getAnnotations()) {
        System.out.println(annotation.annotationType());   //获取类型
        System.out.println(annotation instanceof Test);   //直接判断是否为Test
        Test test = (Test) annotation;
        System.out.println(test.value());   //获取我们在注解中写入的内容
    }
}

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    无论是方法、类、还是字段，都可以使用getAnnotations()方法（还有几个同名的）来快速获取我们标记的注解。

    所以说呢，这玩意学来有啥用？丝毫get不到这玩意的用处。其实不是，现阶段你们还体会不到注解带来的快乐，在接触到Spring和SpringBoot等大型框架后，就能感受到注解带来的魅力了。

    参考：b站韩顺平（反射是在其笔记上进行添加内容）

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/jsdoulaoula/article/details/125529609