Java学习-12 枚举、注解与反射
1、枚举
1.1、简介
JDK1.5引入了新的类型——枚举。
在JDK1.5 之前，我们定义常量都是： public static fianl.... 。很难管理。
枚举，可以把相关的常量分组到一个枚举类型里，而且枚举提供了比常量更多的方法。
用于定义有限数量的一组同类常量，例如：
错误级别：
低、中、高、急
一年的四季：
春、夏、秋、冬
商品的类型：
美妆、手机、电脑、男装、女装...
在枚举类型中定义的常量是该枚举类型的实例。
1.2、定义格式
权限修饰符 enum 枚举名称 {
实例1,实例2，实例3，实例4;
}
public enum Level {
LOW(30), MEDIUM(15), HIGH(7), URGENT(1);
private int levelValue;
private Level(int levelValue) {
this.levelValue = levelValue;
}
public int getLevelValue() {
return levelValue;
}
}
1.3、枚举类的主要方法
Enum抽象类的常用方法：
| 返回类型 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
int |
compareTo(E o) |
比较此枚举与指定对象的顺序。 |
boolean |
equals(Object other) |
如果指定的对象等于此枚举常量，则返回true。 |
类<E> |
getDeclaringClass() |
返回与此枚举常量的枚举类型对应的Class对象。 |
String |
name() |
返回此枚举常量的名称，与其枚举声明中声明的完全相同。 |
int |
ordinal() |
返回此枚举常量的序数（它在枚举声明中的位置，其中初始常量的序数为零）。 |
String |
toString() |
返回声明中包含的此枚举常量的名称。 |
static <T extends Enum<T>>T |
valueOf(类<T> enumType, String name) |
返回具有指定名称的指定枚举类型的枚举常量。 |
1.4、实现接口的枚举类
所有的枚举都继承自java.lang.Enum类。由于Java 不支持多继承，所以枚举对象不能再继承其他类。
每个枚举对象，都可以实现自己的抽象方法
public interface LShow{
void show();
}
public enum Level implements LShow{
LOW(30){
@Override
public void show(){
//...
}
}, MEDIUM(15){
@Override
public void show(){
//...
}
},HIGH(7){
@Override
public void show(){
//...
}
},URGENT(1){
@Override
public void show(){
//...
}
};
private int levelValue;
private Level(int levelValue) {
this.levelValue = levelValue;
}
public int getLevelValue() {
return levelValue;
}
}
1.5、注意事项
- 一旦定义了枚举，最好不要妄图修改里面的值，除非修改是必要的。
- 枚举类默认继承的是java.lang.Enum类而不是Object类
- 枚举类不能有子类，因为其枚举类默认被final修饰
- 只能有private构造方法
- switch中使用枚举时，直接使用常量名，不用携带类名
- 不能定义name属性，因为自带name属性
- 不要为枚举类中的属性提供set方法，不符合枚举最初设计初衷。
2、注解
2.1、简介
Java 注解（Annotation）又称** Java 标注**，是 JDK5.0 引入的一种注释机制。
Java 语言中的类、方法、变量、参数和包等都可以被标注。和注释不同，Java 标注可以通过反射获取标注内容。在编译器生成类文件时，标注可以被嵌入到字节码中。Java 虚拟机可以保留标注内容，在运行时可以获取到标注内容 。 当然它也支持自定义 Java 标注。
主要用于：
- 编译格式检查
- 反射中解析
- 生成帮助文档
- 跟踪代码依赖
- 等
2.2、学习的重点
理解 Annotation 的关键，是理解 Annotation 的语法和用法.
学习步骤：
- 概念
- 怎么使用内置注解
- 怎么自定义注解
- 反射中怎么获取注解内容
2.3、内置注解
- @Override ： 重写 *
- 定义在java.lang.Override
- @Deprecated：废弃 *
- 定义在java.lang.Deprecated
- @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。
- @FunctionalInterface： 函数式接口 *
- Java 8 开始支持，标识一个匿名函数或函数式接口。
- @Repeatable：标识某注解可以在同一个声明上使用多次
- Java 8 开始支持，标识某注解可以在同一个声明上使用多次。
- SuppressWarnings：抑制编译时的警告信息。 *
- 定义在java.lang.SuppressWarnings
- 三种使用方式
1. @SuppressWarnings("unchecked") [^ 抑制单类型的警告]
2. @SuppressWarnings("unchecked","rawtypes") [^ 抑制多类型的警告]
3. @SuppressWarnings("all") [^ 抑制所有类型的警告]
- 参数列表：
| 关键字 | 用途 |
|---|---|
| all | 抑制所有警告 |
| boxing | 抑制装箱、拆箱操作时候的警告 |
| cast | 抑制映射相关的警告 |
| dep-ann | 抑制启用注释的警告 |
| deprecation | 抑制过期方法警告 |
| fallthrough | 抑制确在switch中缺失breaks的警告 |
| finally | 抑制finally模块没有返回的警告 |
| hiding | 抑制相对于隐藏变量的局部变量的警告 |
| incomplete-switch | 忽略没有完整的switch语句 |
| nls | 忽略非nls格式的字符 |
| null | 忽略对null的操作 |
| rawtypes | 使用generics时忽略没有指定相应的类型 |
| restriction | 抑制禁止使用劝阻或禁止引用的警告 |
| serial | 忽略在serializable类中没有声明serialVersionUID变量 |
| static-access | 抑制不正确的静态访问方式警告 |
| synthetic-access | 抑制子类没有按最优方法访问内部类的警告 |
| unchecked | 抑制没有进行类型检查操作的警告 |
| unqualified-field-access | 抑制没有权限访问的域的警告 |
| unused | 抑制没被使用过的代码的警告 |
2.4、元注解
2.4.1、简介
作用在其他注解的注解
2.4.2、有哪些？
- @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 javadoc。
- @Target - 标记这个注解应该是哪种 Java 成员。
- @Inherited - 标记这个注解是自动继承的
-
- 子类会继承父类使用的注解中被@Inherited修饰的注解
-
- 接口继承关系中，子接口不会继承父接口中的任何注解，不管父接口使用的注解有没有被@Inherited修饰
-
- 类实现接口时不会继承任何接口中定义的注解
-
2.5、自定义注解
2.5.1、注解架构
(01) Annotation与RetentionPolicy 与ElementType 。
每 1 个 Annotation 对象，都会有唯一的 RetentionPolicy 属性；至于 ElementType 属性，则有 1~n个。
(02) ElementType(注解的用途类型)
- 子类会继承父类使用的注解中被@Inherited修饰的注解
- 接口继承关系中，子接口不会继承父接口中的任何注解，不管父接口中使用的注解有没有被@Inherited修饰
- 类实现接口时不会继承任何接口中定义的注解
“每 1 个 Annotation” 都与 “1～n 个 ElementType” 关联。当 Annotation 与某个 ElementType 关联时，就意味着：Annotation有了某种用途。例如，若一个 Annotation 对象是 METHOD 类型，则该Annotation 只能用来修饰方法。
public enum ElementType {
TYPE, /* 类、接口（包括注释类型）或枚举声明 */
FIELD, /* 字段声明（包括枚举常量） */
METHOD, /* 方法声明 */
PARAMETER, /* 参数声明 */
CONSTRUCTOR, /* 构造方法声明 */
LOCAL_VARIABLE, /* 局部变量声明 */
ANNOTATION_TYPE, /* 注释类型声明 */
PACKAGE /* 包声明 */
}
(03) RetentionPolicy（注解作用域策略）
“每 1 个 Annotation” 都与 “1 个 RetentionPolicy” 关联。
- a) 若 Annotation 的类型为 SOURCE，则意味着：Annotation 仅存在于编译器处理期间，编译器处理完之后，该 Annotation 就没用了。 例如，" @Override" 标志就是一个 Annotation。当它修饰一个方法的时候，就意味着该方法覆盖父类的方法；并且在编译期间会进行语法检查！编译器处理完后，"@Override" 就没有任何作用了。
- b) 若 Annotation 的类型为 CLASS，则意味着：编译器将 Annotation 存储于类对应的 .class 文件中，它是 Annotation 的默认行为。
- c) 若 Annotation 的类型为 RUNTIME，则意味着：编译器将 Annotation 存储于 class 文件中，并且可由JVM读入。
public enum RetentionPolicy {
SOURCE, /* Annotation信息仅存在于编译器处理期间，编译器处理完之后就没有该Annotation信息了 */
CLASS, /* 编译器将Annotation存储于类对应的.class文件中。默认行为 */
RUNTIME /* 编译器将Annotation存储于class文件中，并且可由JVM读入 */
}
2.5.2、定义格式
@interface 自定义注解名{}
2.5.3、注意事项
-
定义的注解，自动继承了java.lang,annotation.Annotation接口
-
注解中的每一个方法，实际是声明的注解配置参数
- 方法的名称就是 配置参数的名称
- 方法的返回值类型，就是配置参数的类型。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。
2.5.4、案例
@Documented
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation1 {
参数类型 参数名() default 默认值;
}
上面的作用是定义一个 Annotation，我们可以在代码中通过 “@MyAnnotation1” 来使用它。
@Documented, @Target, @Retention, @interface 都是来修饰 MyAnnotation1 的。含义：
(01) @interface
使用 @interface 定义注解时，意味着它实现了 java.lang.annotation.Annotation 接口，即该注解就是一个Annotation。
定义 Annotation 时，@interface 是必须的。
注意：它和我们通常的 implemented 实现接口的方法不同。Annotation 接口的实现细节都由编译器完成。通过 @interface 定义注解后，该注解不能继承其他的注解或接口。
(02) @Documented
类和方法的 Annotation 在缺省情况下是不出现在 javadoc 中的。如果使用 @Documented 修饰该Annotation，则表示它可以出现在 javadoc 中。
定义 Annotation 时，@Documented 可有可无；若没有定义，则 Annotation 不会出现在 javadoc中。
(03) @Target(ElementType.TYPE)
前面我们说过，ElementType 是 Annotation 的类型属性。而 @Target 的作用，就是来指定Annotation 的类型属性。
@Target(ElementType.TYPE) 的意思就是指定该 Annotation 的类型是 ElementType.TYPE。这就意味着，MyAnnotation1 是来修饰"类、接口（包括注释类型）或枚举声明"的注解。
定义 Annotation 时，@Target 可有可无。若有 @Target，则该 Annotation 只能用于它所指定的地方；若没有 @Target，则该 Annotation 可以用于任何地方。
(04) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
前面我们说过，RetentionPolicy 是 Annotation 的策略属性，而 @Retention 的作用，就是指定Annotation 的策略属性。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 的意思就是指定该 Annotation 的策略是RetentionPolicy.RUNTIME。这就意味着，编译器会将该 Annotation 信息保留在 .class 文件中，并且能被虚拟机读取。
定义 Annotation 时，@Retention 可有可无。若没有 @Retention，则默认是RetentionPolicy.CLASS。
3、反射
3.1、概述
JAVA反射机制是在运行状态中，获取任意一个类的结构 , 创建对象 , 得到方法，执行方法 , 属性 !
这种在运行状态动态获取信息以及动态调用对象方法的功能被称为java语言的反射机制。
百度百科：JAVA反射机制
Java的反射（reflection）机制是指在程序的运行状态中，可以构造任意一个类的对象，可以了解任意一个对象所属的类，可以了解任意一个类的成员变量和方法，可以调用任意一个对象的属性和方法。这种动态获取程序信息以及动态调用对象的功能称为Java语言的反射机制。反射被视为动态语言的关键。
3.2、类加载器
Java类加载器（Java Classloader）是Java运行时环境（Java Runtime Environment）的一部分，负责动态加载Java类到Java虚拟机的内存空间中。
java默认有三种类加载器，BootstrapClassLoader、ExtensionClassLoader、AppClassLoader。
BootstrapClassLoader（引导启动类加载器）：
嵌在JVM内核中的加载器，该加载器是用C++语言写的，主要负载加载JAVA_HOME/lib下的类库，引导启动类加载器无法被应用程序直接使用。
ExtensionClassLoader（扩展类加载器）：
ExtensionClassLoader是用JAVA编写，且它的父类加载器是Bootstrap。
是由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现的，主要加载JAVA_HOME/lib/ext目录中的类库。
它的父加载器是BootstrapClassLoader
App ClassLoader（应用类加载器）：
App ClassLoader是应用程序类加载器，负责加载应用程序classpath目录下的所有jar和class文
件。它的父加载器为Ext ClassLoader
类通常是按需加载，即第一次使用该类时才加载。由于有了类加载器，Java运行时系统不需要知道文件与文件系统。学习类加载器时，掌握Java的委派概念很重要。
双亲委派模型：如果一个类加载器收到了一个类加载请求，它不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求转交给父类加载器去完成。每一个层次的类加载器都是如此。因此所有的类加载请求都应该传递到最顶层的启动类加载器中，只有到父类加载器反馈自己无法完成这个加载请求（在它的搜索范围没有找到这个类）时，子类加载器才会尝试自己去加载。委派的好处就是避免有些类被重复加载。
源码：
3.2.1、加载配置文件
给项目添加resource root目录
通过类加载器加载资源文件
默认加载的是src路径下的文件，但是当项目存在resource root目录时，就变为了加载resource root下的文件了。
3.3、所有类型的Class对象
要想了解一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象.
在Java中，每一个字节码文件，被夹在到内存后，都存在一个对应的Class类型的对象
3.4、得到Class的几种方式
-
如果在编写代码时, 指导类的名称, 且类已经存在, 可以通过 包名.类名.class 得到一个类的 类对象
-
如果拥有类的对象, 可以通过
** Class 对象.getClass() **得到一个类的 类对象 -
如果在编写代码时, 知道类的名称 , 可以通过
**Class.forName(包名+类名) **得到一个类的 类对象
上述的三种方式, 在调用时, 如果类在内存中不存在, 则会加载到内存 ! 如果类已经在内存中存在, 不会重复加载, 而是重复利用 !(一个class文件 在内存中不会存在两个类对象 )
特殊的类对象
基本数据类型的类对象:
基本数据类型.clss
包装类.type
基本数据类型包装类对象:
包装类.class
3.5、获取Constructor
3.5.1、通过class对象 获取一个类的构造方法
-
通过指定的参数类型, 获取指定的单个构造方法
getConstructor(参数类型的class对象数组)
例如:
构造方法如下: Person(String name,int age)
得到这个构造方法的代码如下:
Constructor c = p.getClass().getConstructor(String.class,int.class); -
获取构造方法数组
getConstructors(); -
获取所有权限的单个构造方法
getDeclaredConstructor(参数类型的class对象数组) -
获取所有权限的构造方法数组
getDeclaredConstructors();
3.5.2、Constructor 创建对象
常用方法:
newInstance(Object… para)
调用这个构造方法, 把对应的对象创建出来
参数: 是一个Object类型可变参数, 传递的参数顺序 必须匹配构造方法中形式参数列表的顺序!
setAccessible(boolean flag)
如果flag为true 则表示忽略访问权限检查 !(可以访问任何权限的方法)
3.6、获取Method
3.6.1、通过class对象 获取一个类的方法
-
getMethod(String methodName , class… clss)
根据参数列表的类型和方法名, 得到一个方法(public修饰的) -
getMethods();
得到一个类的所有方法 (public修饰的) -
getDeclaredMethod(String methodName , class… clss)
根据参数列表的类型和方法名, 得到一个方法(除继承以外所有的:包含私有, 共有, 保护, 默认) -
getDeclaredMethods();
得到一个类的所有方法 (除继承以外所有的:包含私有, 共有, 保护, 默认)
3.6.2、Method 执行方法
invoke(Object o,Object… para) :
调用方法 ,
参数1. 要调用方法的对象
参数2. 要传递的参数列表
getName()
获取方法的方法名称
setAccessible(boolean flag)
如果flag为true 则表示忽略访问权限检查 !(可以访问任何权限的方法)
3.7、获取Field
3.7.1、通过class对象 获取一个类的属性
-
getDeclaredField(String filedName)
根据属性的名称, 获取一个属性对象 (所有属性) -
getDeclaredFields()
获取所有属性 -
getField(String filedName)
根据属性的名称, 获取一个属性对象 (public属性) -
getFields()
获取所有属性 (public)
3.7.2、Field 属性的对象类型
常用方法:
-
get(Object o );
参数: 要获取属性的对象
获取指定对象的此属性值 -
set(Object o , Object value);
参数1. 要设置属性值的 对象
参数2. 要设置的值
设置指定对象的属性的值 -
getName()
获取属性的名称 -
setAccessible(boolean flag)
如果flag为true 则表示忽略访问权限检查 !(可以访问任何权限的属性)
3.8、获取注解信息
3.8.1、获取类/属性/方法的全部注解对象
Annotation[] annotations01 = Class/Field/Method.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations01) {
System.out.println(annotation);
}
3.8.2、根据类型获取类/属性/方法的注解对象
注解类型 对象名 = (注解类型) c.getAnnotation(注解类型.class);
4、内省
4.1、简介
基于反射， java所提供的一套应用到JavaBean的API
一个定义在包中的类
-
拥有无参构造器 -
所有属性私有, -
所有属性提供get/set方法 -
实现了序列化接口
这种类, 我们称其为 bean类
Java提供了一套java.beans包的api , 对于反射的操作, 进行了封装 !
4.2、Introspector
获取Bean类信息
方法:
BeanInfo getBeanInfo(Class cls)
通过传入的类信息, 得到这个Bean类的封装对象 .
4.3、BeanInfo
常用的方法:
MethodDescriptor[] getPropertyDescriptors():
获取bean类的 get/set方法 数组
4.4、MethodDescriptor
常用方法:
-
Method getReadMethod();
获取一个get方法 -
Method getWriteMethod();
获取一个set方法
有可能返回null 注意 ,加判断 !
5、案例演示
先定义两个注解：
import java.lang.annotation.*;
/**
* @Author: deemoHui
* @Description:
* @Date Created in 2020-08-14 10:46
* @Modified By:
*/
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface TableAnnotation {
/**
* 用于标注类对应的表格名称
* @return 值 字符串
*/
String value();
}
import java.lang.annotation.*;
/**
* @Author: deemoHui
* @Description:
* @Date Created in 2020-08-14 10:48
* @Modified By:
*/
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface ColumnAnnotation {
/**
* 描述列名
* @return
*/
String columnName();
/**
* 描述类型
* @return
*/
String type();
/**
* 描述数据的长度
* @return
*/
String length();
}
在定义一个类用来使用注解：
import java.util.Objects;
/**
* @Author: deemoHui
* @Description:
* @Date Created in 2020-08-14 10:45
* @Modified By:
*/
@TableAnnotation("test_Book")
public class Book {
@ColumnAnnotation(columnName = "id",type = "int",length = "11")
private int id;
@ColumnAnnotation(columnName = "name",type = "varchar",length = "50")
private String name;
@ColumnAnnotation(columnName = "info",type = "varchar",length = "1000")
private String info;
public Book() {
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Book book = (Book) o;
return id == book.id &&
Objects.equals(name, book.name) &&
Objects.equals(info, book.info);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(id, name, info);
}
@Override
public String toString() {
return "Book{" +
"id=" + id +
", name='" + name + '\'' +
", info='" + info + '\'' +
'}';
}
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 String getInfo() {
return info;
}
public void setInfo(String info) {
this.info = info;
}
}
编写一个测试：
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
/**
* @Author: deemoHui
* @Description: 反射，注解学习
* @Date Created in 2020-08-14 11:00
* @Modified By:
*/
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class c = Class.forName("java03.com.app.core.section9.Book");
TableAnnotation ta = (TableAnnotation) c.getAnnotation(TableAnnotation.class);
String value = ta.value();
System.out.println("表名：" + value);
Field[] fs = c.getDeclaredFields();
for (Field f : fs){
ColumnAnnotation ca = f.getAnnotation(ColumnAnnotation.class);
System.out.println(f.getName() +"属性，对应数据库中的字段：" + ca.columnName() + "，数据类型：" + ca.type() + "，数据长度：" + ca.length());
}
Constructor ct = c.getConstructor();
Object o = ct.newInstance();
Field name = c.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true);
name.set(o, "飞天小女警");
System.out.println(o);
}
}
/*
表名：test_Book
id属性，对应数据库中的字段：id，数据类型：int，数据长度：11
name属性，对应数据库中的字段：name，数据类型：varchar，数据长度：50
info属性，对应数据库中的字段：info，数据类型：varchar，数据长度：1000
Book{id=0, name='飞天小女警', info='null'}
*/