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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：
```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抽象类常见方法
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` | `valueOf(Class 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
* **`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`。
> 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。
* `@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
> 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：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。
> **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
>
> 
>
> 
### 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!
> (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)
### 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)
### 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)
### 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);
```
## 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
有可能返回null 注意加判断!
