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title: 枚举、注解和反射
date: 2020-11-16 19:24:54
tags:
- Java
categories:
- Java基础
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## 枚举 

### 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：

<!-- more -->

```tex
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**。

###   定义格式

```java
权限修饰符 enum 枚举名称 {
	实例1,实例2，实例3,...实例n;
}
```

```java
public enum Level {
	LOW(1), MEDIUM(2), HIGH(3), URGENT(4);
	private int levelValue;
	private Level(int levelValue) {
		this.levelValue = levelValue;
	}
	public int getLevelValue() {
		return levelValue;
	}
}
```

```java
public enum Level {				//这样的方式更常用，通过字面意思就能理解枚举中常量的含义
	LOW, MEDIUM, HIGH, URGENT;
}
```

### 枚举类的主要方法

Enum<font color =red>抽象类</font>常见方法

Enum是所有Java语言枚举类型的公共基本类，以下是它的常见方法：

|          变量和类型           |                   方法                    |                             描述                             |
| :---------------------------: | :---------------------------------------: | :----------------------------------------------------------: |
|      `protected Object`       |                 `clone()`                 |               抛出CloneNotSupportedException。               |
|             `int`             |             `compareTo(E o)`              |                将此枚举与指定的对象进行比较。                |
|           `boolean`           |          `equals(Object other)`           |          如果指定的对象等于此枚举常量，则返回true。          |
|          `Class<?>`           |           `getDeclaringClass()`           |         返回与此枚举常量的枚举类型对应的Class对象。          |
|             `int`             |               `hashCode()`                |                   返回此枚举常量的哈希码。                   |
|           `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(Class<T> enumType, String name)` |          返回具有指定名称的指定枚举类型的枚举常量。          |

>   以上方法中，只有toString()方法可以被重写

### 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

```java
public interface LShow{
	void show();
}
public enum Level implements LShow{
	LOW{
		@Override
		public void show(){
			//...
		}
	},MEDIUM{
		@Override
		public void show(){
			//...
		}
	},HIGH{
		@Override
		public void show(){
			//...
		}
	};
}
```

### 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。

## 注解

### 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

### 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

        *   `@SuppressWarnings("unchecked")` ： 抑制单类型的警告
        *   `@SuppressWarnings("unchecked","rawtypes")`：抑制多类型的警告
        *   `@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                         |

### 元注解

元注解就是**作用在其他注解**的注解。有下面几种：

*   `@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

    2. 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
    3. 类实现接口时不会继承任何接口中定义的注解

### 自定义注解

#### 注解架构

![](https://i.loli.net/2020/10/26/e5pqFSIxH2NdlUn.png)

*    **`Annotation`与`RetentionPolicy` 、`ElementType` 。**

     每 1 个 `Annotation` 对象，都会有**唯一的 `RetentionPolicy` 属性，有 1~n个`ElementType`属性**。

*   **`ElementType`(注解的用途类型)**

    "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。

    ```java
    package java.lang.annotation;
    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 
    }
    ```

*    **`RetentionPolicy`（注解作用域策略）**。

     "每 1 个 `Annotation`" 都与 "1 个 `RetentionPolicy`" 关联。

     *   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。
     *   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。
     *   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。

     ```java
     package java.lang.annotation;
     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 
     }
     ```

#### 定义格式

```java
@interface 自定义注解名{}
```

>   注意事项
>
>   1. 定义的注解，自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口
>   2. **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
>   3. 可以通过default来声明参数的默认值
>   4. 如果只有一个参数成员，一般参数名为value
>   5. 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。

**案例**

```java
@Documented
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation1 {
	参数类型 参数名() default 默认值;
}
```

上面代码的作用是定义一个 `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：

*    `@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`。

     >   <font color = red>定义`Annotation` 时，`@interface` 是必须的。</font>
     >
     >   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。

*   `@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。

*   `@Target(ElementType.TYPE)`

    `ElementType` 是 `Annotation` 的类型属性。而 `@Target` 的作用，就是来指定`Annotation` 的类型属性的。

    `@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。

*    `@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)`

     `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JVM虚拟机读取。

     >   定义 `Annotation` 时，`@Retention `可有可无。若没有 `@Retention`，则默认是
     >   `RetentionPolicy.CLASS`。

## 反射

### 概述

[JAVA反射机制](https://baike.baidu.com/item/JAVA%E5%8F%8D%E5%B0%84%E6%9C%BA%E5%88%B6/6015990?fr=aladdin)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。

### 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`、`App ClassLoader`。

*   **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（原生语言）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。

*   **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

![](https://i.loli.net/2020/10/26/TGtjSkCnMwp8qUO.png)

>   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。
>
>   **委派**
>
>   双亲委派模型：<font color = red>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</font>。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。

>   **加载配置文件**
>
>   如果我们的项目下有source文件夹，类.class.getClassLoader().getResourceAsStream(文件名)加载的是source文件夹下的文件，前提是将文件夹定义为Resources Root
>
>   ![image-20201026212548653](https://i.loli.net/2020/10/26/4THGmUu6PEno3qk.png)
>
>   ![](https://i.loli.net/2020/10/26/JqeIEhX34APUScv.png)

### 获取类对象

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，被加载到内存后，都存在一个对应的Class类型的对象

**得到Class的几种方式**

1. 如果在编写代码时, 知道类的名称, 且类已经存在, 可以通过下面代码得到一个类的 类对象

    ```java
    包名.类名.class
    ```

2.  如果拥有类的对象, 可以通过下面代码得到一个类的类对象

    ```java
    Class 对象.getClass() 
    ```

3.  如果在编写代码时, 知道类的名称 , 可以通过下面代码得到一个类的类对象

    ```java
    Class.forName("包名.类名");
    ```

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!

![](https://i.loli.net/2020/10/26/2X4A53NFvROnwGx.png)

>   (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.class
>       *   包装类.type
>   *   基本数据类型包装类对象:
>       *   包装类.class

### 获取Constructor

**通过class对象 获取一个类的构造方法**

1. 通过指定的参数类型, 获取指定的单个构造方法

    ```java
    getConstructor(参数类型的class对象数组)
    ```

    例如，构造方法如下: 

    ```java
    Person(String name,int age)
    ```

    得到这个构造方法的代码如下:

    ```java
    Constructor c = p.getClass().getConstructor(String.class,int.class);
    ```

2. 获取构造方法数组

    ```java
    getConstructors();
    ```

3. 获取所有权限的单个构造方法

    ```java
    getDeclaredConstructor(参数类型的class对象数组)
    ```

4. 获取所有权限的构造方法数组

    ```java
    getDeclaredConstructors();
    ```

**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)

![](https://i.loli.net/2020/10/26/OUb4plBsyCr7gX2.png)

### 获取Method

**通过class对象获取一个类的方法**

1. 根据参数列表的类型和方法名, 得到一个方法(public修饰的)

    ```java
    getMethod(String methodName , class... clss)
    ```

2. 得到一个类的所有方法 (public修饰的)

    ```java
    getMethods()
    ```

3. 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，公有， 保护， 默认)

    ```java
    getDeclaredMethod(String methodName , class... clss)
    ```

4. 得到一个类的所有方法 (除继承以外所有的:包含私有，公有， 保护， 默认)

    ```java
    getDeclaredMethods()
    ```

**Method 执行方法**

*   `invoke(Object o,Object... para)`

    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)

![](https://i.loli.net/2020/10/26/u3T6tlMyavn59Kf.png)

### 获取Field

**通过class对象 获取一个类的属性**

1.  根据属性的名称, 获取一个属性对象 (所有属性)

    ```java
    getDeclaredField(String filedName)
    ```

2.  获取所有属性(所有权限)

    ```java
    getDeclaredFields()
    ```

3.  根据属性的名称, 获取一个属性对象 (public属性)

    ```java
    getField(String filedName)
    ```

4.  获取所有属性 (public)

    ```java
    getFields()
    ```

**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)

![](https://i.loli.net/2020/10/26/JzatTMCxEkdjfZw.png)

### 获取注解信息

**获取类/属性/方法的全部注解对象**

```java
Annotation[] annotations = Class/Field/Method.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
    System.out.println(annotation);
}
```

**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);
```

![](https://i.loli.net/2020/10/26/ZuIB4gvK5yWfUxD.png)

## 内省

### 简介

内省即基于反射 ，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 ，对反射的操作，进行了封装!

### 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.

### BeanInfo

常用的方法:

`MethodDescriptor[] getPropertyDescriptors()`:获取bean类的 get/set方法 数组

### MethodDescriptor

常用方法:

`Method getReadMethod()`：获取一个get方法

`Method getWriteMethod()`：获取一个set方法

<font color = red>有可能返回null 注意加判断!</font>

![image-20201026234226051](https://i.loli.net/2020/10/26/8UqRoVuAdaIewJ6.png)