Java中的注解和反射怎么使用

1、注解（Annotation）

1.1 什么是注解(Annotation)

注解不是程序本身，可以在程序编译、类加载和运行时被读取，并执行相应的处理。注解的格式为"@注释名(参数值)"，可以附加在包、类、方法和字段上，通过反射机制实现实现注解的访问。

1.2 内置注解

@Override：限定子类重写方法

该注解表示覆盖的是其父类的方法，当子类重写父类方法时，确保子类确实重写了父类的方法，避免出现低级错误

/**
 * 该注解标识覆盖的是其父类的方法，当子类重写父类方法时，确保子类确实重写了父类的方法，避免出现低级错误
 * @return
 */
@Override
public String toString() {
    return super.toString();
}

@Deprecated：标记已过时

该注解表示某个属性、方法或类等已过时（程序员不鼓励使用的程序元素，通常是因为它是危险的，或者因为存在更好的替代方法），当其他程序使用已过时的属性、方法或者类时，编译器会给出警告（删除线）。

/**
 * 该注解表示此方法已过时，存在危险，不推荐使用，其有代替方法，如果继续使用会通过删除线进行标识
 */
@Deprecated
public static void test() {
    System.out.println("标记已过时");
}

@SuppressWarnings(参数)：抑制编译器警告

该注解作用的类、方法和属性会取消显示编译器警告，其参数主要是进行警告说明以及取消(unchecked)等。

@SuppressWarnings("取消此类的所有警告")
public class BuiltAnnotation {
    
    @SuppressWarnings("取消此属性的警告")
    private String username;

    @SuppressWarnings("取消此方法的警告")
    public static void main(String[] args) {
        // ...
    }
}

1.3 元注解(meta-annotation)

元注解的作用就是负责注解其他注解，Java定义了4个标准的元注解类型，他们被用来提供对其他注解的作用范围及类型进行说明，通过元注解可以自定义其他注解。

@Target：描述注解的使用范围

例如@Target(ElementType.METHOD)表示作用在方法上，@Target(ElementType.TYPE)表示作用在类或接口上等

/**
 * @Target注解：描述注解的使用范围
 */
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Target {
    /**
     * 类或接口：ElementType.TYPE；
     * 字段：ElementType.FIELD；
     * 方法：ElementType.METHOD；
     * 构造方法：ElementType.CONSTRUCTOR；
     * 方法参数：ElementType.PARAMETER；
     * ...
     */
    ElementType[] value();
}

@Retention：表示需要在什么级别保存该注解信息，用于描述注解的生命周期

通常自定义的注解都使用@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)，也就是运行时期作用。

/**
 * @Retention：表示需要在什么级别保存该注解信息，用于描述注解的生命周期
 */
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Retention {
    /**
     * RetentionPolicy.SOURCE：仅编译期，注解将被编译器丢弃。
     * RetentionPolicy.CLASS：仅class文件，注释将由编译器记录在类文件中，但VM不需要在运行时保留，如果不指定则默认为class。
     * RetentionPolicy.RUNTIME：运行期，注释将由编译器记录在类文件中，并由VM在运行时保留，因此可以反射读取。通常自定义的注解都是RUNTIME。
     * 范围：RUNTIME>CLASS>SOURCE
     */
    RetentionPolicy value();
}

@Document：说明该注将被包含在javadoc中

@Iherited：定义子类是否可继承父类定义的注解。

@Inherited仅针对 @Target(ElementType.TYPE) 类型的注解有用，并且只能是 class 的继承，对 interface 的继承无效：

1.4 自定义注解

定义注解

/**
 * 1. 使用@interface定义注解；
 * 3. 通过元注解配置该注解，配置注解的使用范围和生命周期等
 * @author Loner
 */
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Report{
    /**
     * 2. 添加参数、默认值，如果没有默认值，就必须给参数赋值，一般把最常用的参数定义为value()，推荐所有参数都尽量设置默认值
     * 形式为：参数类型 参数名()；
     */
    int type() default 0;
    String value() default "LonerMJ";
}

使用注解

@Report(type = 1, value = "test")
public class CustomerAnnotation {
    @Report(type = 1, value = "test")
    public void testCustomerAnnotation() {
        System.out.println("测试自定义注解");
    }
}

2、反射（Reflection）

2.1 反射和反射机制

反射

Reflection（反射）是指程序在运行期可以拿到一个对象的所有信息。

反射机制

反射机制是指程序在运行时，通过Reflection API获取任何类的内容信息，并能直接操作任何对象的内部属性及方法。

2.2 Class类的获取方式和常用方法

java.lang.Class类，实现反射的核心类，类加载完成之后，在堆内存的方法区中就会产生一个Class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，通过这个对象看到类的结构。

Class类的获取方式

public class InstantiationClass {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Teacher teacher = new Teacher("张三", "123456");

        // 方式一：调用Class类的静态方法forName(String className)
        Class c1 = Class.forName("com.loner.mj.reflection.Teacher");

        // 方式二：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法，getClass是Object类中的方法。
        Class c2 = teacher.getClass();

        // 方式三：已知具体类，通过类的class属性获取，该方法最安全可靠，程序性能最高
        Class c3 = Teacher.class;

        // 方式四：通过基本内置类型的包装类的TYPE属性获得CLass实例
        Class c4 = Integer.TYPE;

        // 方式五：通过当前子类的Class对象获得父类的Class对象
        Class c5 = c1.getSuperclass();
    }
}

Class类的常用方法

public class ReflectionMethods {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class workerClass = Worker.class;

        /**
         * 类
         */
        System.out.println(workerClass.getName());
        System.out.println(workerClass.getSimpleName());
        System.out.println(workerClass.getSuperclass());
        System.out.println(workerClass.getPackage());
        Class[] interfaces = workerClass.getInterfaces();
        for (Class i : interfaces) {
            System.out.println(i);
        }

        /**
         * 属性
         */
        // 获取所有的属性
        Field[] declaredFields = workerClass.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println(declaredField);
        }
        // 获取指定属性
        System.out.println(workerClass.getDeclaredField("username"));
        // 获取所有公共属性
        Field[] fields = workerClass.getFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        /**
         * 构造方法
         */
        // 获取所有构造方法
        Constructor[] declaredConstructors = workerClass.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
            System.out.println(declaredConstructor);
        }
        // 获取指定的构造方法
        System.out.println(workerClass.getDeclaredConstructor(String.class, String.class));

        /**
         * 方法
         */
        // 获取所有的方法
        Method[] declaredMethods = workerClass.getDeclaredMethods();
        for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
            System.out.println(declaredMethod);
        }
        // 获取指定方法
        System.out.println(workerClass.getDeclaredMethod("getUsername", null));
        // 获取所有功能方法
        Method[] methods = workerClass.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }
    }
}

哪些类型具有Class对象

public class InstantiationClass {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // 类（外部类，成员（成员内部类，静态内部类），局部内部类，匿名内部类。）
        Class