Java中的注解和反射
一、注解
在Java中，注解不是必须的，但程序是需要一定的注解的，所以我们常常会使用到一些注解。注解在Java中的符号为Annotation。
1.1注解Annotation的作用
注解Annotation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。
1.2注解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”)。
1.3注解Annotation在哪里使用
我们可以在附加在package、class、method、field等上面，相当于给他们添加了额外的辅助信息，我们还可以通过反射机制编程实现对这些元数据的访问。
1.4实例
//@Override 重写的注解
@Override
public String toString(){
return super.toString();
}
二、内置注解
@Override：定义在java.lang.Override中，此注释只适用于修饰方法，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，此注释可以用于修饰方法，属性，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的了，我们选择性使用就好了；
@SuppressWarnings(“all”)
@SuppressWarnings(“unchecked”)
@SuppressWarnings(value={“unchecked”,“deprecation”})
等等…
代码实例：
@SuppressWarnings("all")
public void text(){
List list = new ArrayList();
}
三、元注解
元注解的作用就是负责注解其他注解，Java定义了四个标准的meta-annotation类型，它们被用来提供对其他annotation类型做说明。
这些类型和他们所支持的类在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（SOURCE<CLASS<RUNTIME）
@Documented：说明该注解将被包含在javadoc中。
@Inherited：说明子类可以继承父类中的该注解。
代码实例：
//@Target 表示我们的注解可以用在什么地方
@Target(value = {ElemenType.METHOD,ElementType.Type})
//@Retention 表示我们的注解在什么地方还有效
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
四、自定义注解
1.使用自定义注解@interface时，自动继承了java.lang.annotation.Annotation的接口。
2.@interface用来声明一个注解，格式为：public@ interface 注解名{定义内容}
3.其中的每一个方法，实际上是声明了一个配置参数
4.方法的名称就是参数的名称
5.返回值类型就是参数的类型，返回值只能是基本类型，如Class，String，enum
6.可以通过default来声明参数的默认值
7.如果只有一个参数成员，一般参数名为value
8.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
代码实例：
@interface MyAnnotation{
//注解的参数：参数类型+参数名（）；
String name() default "";
int age();
int id(） default -1;// 如果默认值为-1，表示不存在
String[] schools() default{"",""};
}
五、静态和动态语言
5.1动态语言
1.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者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。
2.主要的动态语言有：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python等等。
5.2静态语言
1.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++。
2.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。
六、Java Reflection
1.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间借助于Reflection API取得任何类的内部消息，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”)
2.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，我们可以通过对这个对象看到的类的结构，这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以我们形象称之为：反射
正常方式：引入需要的“包类”的名称——>通过new实例化——>取得实例化的对象
反射方式：实例化对象——>getClass()方法——>得到完整的“包类”名称
七、Java反射机制提供的功能
7.1Java反射机制的功能
1.在运行时判断任意一个对象所属的类
2.在预习时构造任意一个类的对象
3.在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
4.在运行时获取泛型类信息
5.在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
6.在运行时处理注解
7.生成动态代理
8.等等…
7.2Java反射机制的优点和缺点
优点是可以实现动态创建对象和边一体现出很大的灵活性；
缺点是对性能有影响，使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且让它满足我们的要求，这类操作总是慢于直接执行相同的操作。
7.3代码实例
//通过反射获取类的class对象
Class c1 = Class.forName("com.deng.reflection.user");
System.out.println(c1);
Class c2 = Class.forName("com.deng.reflection.user");
Class c3 = Class.forName("com.deng.reflection.user");
//一个类在内存中只有一个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
System.out.println(c2.hashCode());
System.out.println(c3.hashCode());
八、Class类
8.1Class类的定义
在Object类中定义了以下方法，此方法将被所有子类继承
public final Class getClass()
以上方法返回值类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓的反射从程序运行结果来看也很好理解，即通过对象反射求出类的名称
8.2Class类的解释
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对象包含了特定的某个结构有关的信息。
1.Class本身也是一个类
2.Class对象只能由系统建立对象
3.一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例
4.一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
5.每个类的实力都会记得自己是有哪个Class实例所生成的
6.通过Class可以完整的得到一个类中的所有被加载的结构
7.Class类是Reflection的根源，针对任何理想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象
8.3Class类的常用方法
static ClassforName(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（类接口数组类或者void）的名称
Class getSuperClass() //返回当前Class对象的父类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..) //返回一个Method对象，此对象形参类型为param Type
Field[] getDeclaredFields() //返回Field对象的一个数字
8.4Class类的实例
1.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;
2.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();
3.已知一个类的全类名，且该类在内的路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException
Class clazz = Class.forName("demo01.Student");
4.内置基本数据类型可以直接用类名.Type
5.还可以利用ClassLoader
九、可以有Class的对象的类型
实例：
//所有类型的Class
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
Class c7 = Integer.class; //基本数据类型
Class c8 = void.class; //void
Class c9 = Class.class; //Class
}
注意：
//只要元素类型与维度一样，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());
十、Java内存
在Java中，内存分为堆，栈和方法区。
堆：
就是可以存放new的对象和数组，也可以被所有线程共享，不会存放别的对象引用。
栈：
就是存放基本变量类型（会包含这个基本类型的具体数值）；
引用对象变量（会存放这个引用在堆里面的具体地址）。
方法区：
可以被所有线程共享；
包含了所有的class和static变量。
十一、类加载器与ClassLoader
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。
1.验证确保加载的类的信息符合JVM规范，没有安全方面的问题；
2.准备正式为类的变量（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；
3.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：
1.执行类构造器()方法的过程，类构造器()方法是由编译器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）；
2.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；
3.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。
十二、发生类初始化的时候
类主动引用（一定会发生类的初始化）
1.当虚拟机启动，先初始化main方法所在的类；
2.new一个类的对象；
3.调用类的静态成员（除了final常量）和静态方法；
4.使用java.lang.reflect包的方法对内进行反射调用；
5.当初始化一个类，如果其父类没有被初始化，则会先初始化他的父类。
类的被动引用（不会发生类的初始化）
1.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；
2.通过数组定义类的应用，不会触发此类的初始化；
3.引用常量不会触发子类的初始化（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了）。
十三、类加载器的作用
类加载器作用是用来把内装载进内存的，JVM规范定义了如下类型的类加载器。
13.1引导类加载器
用C++编写的，是j VAN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。
实例为：
//获取扩展类加载器的父类加载器--->根加载器（C/C++）
ClassLoader parent1 = parent.getParent();
System.out.println(parent1);
13.2扩展类加载器
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。
实例为：
//获取系统类加载器的父类加载器--->扩展类加载器
ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
System.out.println(parent);
13.3系统类加载器
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。
实例为：
//获取系统类加载器
ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(systemClassLoader);
十四、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
Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation
可以实现全部接口；
所继承的父类；
全部的构造器；
全部的方法；
全部的Field；
注解；等等
十五、调用指定的方法
通过反射调用类中的方法，通过Method类完成。
1.通过Class类的getMethod(Strong name,Class…parameter Types)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；
2.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。
Object invoke(Object obj,Object[] args)
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，显示调用方法对象的setAccessible(true)方法，则可访问private的方法；
十六、setAccessible
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则只是反射的对象，在使用时应该取消JAVA语言访问的检查
能提高反射的效率，如果代码中必须用反射，则该代码需要频繁的被调 用，那么请设置为true；
使原本无法访问的私有成员也可以访问。
4.参数值为false则指示反射的对象应该实施JAVA语言进行访问检查。
十七、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使用的，确保数据的安全性和免去强制类型转换的问题，但是一旦编译完成，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。
