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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
---
## 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 "1n 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。
*`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。
*`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。
*`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``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``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)