Java的枚举、注解和反射

一.枚举

1.介绍和格式

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。

1.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。

2.Java 枚举是一个特殊的类,一般表示一组常量,比如一年的 4 个季节,一个年的 12 个月份,一个星期的 7 天,方向有东南西北等。

3.Java 枚举类使用 enum 关键字来定义,各个常量使用逗号 “,”来分割。

4.在枚举类型中定义的常量是该枚举类型的实例。

定义格式:

权限修饰符 enum 枚举名称 { 
实例1,实例2,实例3,实例4; 
}

2.常见方法

Enum是所有Java语言枚举类型的公共基本类(注意Enum是抽象类)

变量和类型

方法

描述

protected Object

clone()

抛出CloneNotSupportedException。

int

compareTo(E o)

将此枚举与指定的订单对象进行比较。

boolean

equals(Object other)

如果指定的对象等于此枚举常量,则返回true。

protected void

finalize()

枚举类不能有finalize方法。


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

valueOf(类 enumType, String name)

返回具有指定名称的指定枚举类型的枚举常量。

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Level3.LOW.compareTo(Level3.HIGH));//比较,小跟大比为负数
        System.out.println(Level3.LOW.compareTo(Level3.MEDIUM));
        System.out.println(Level3.HIGH.compareTo(Level3.LOW));
        System.out.println(Level2.LOW.name());//返回此枚举常量的名称
        System.out.println(Level2.LOW.toString());
        System.out.println(Level2.HIGH.ordinal());//返回此枚举常量的序数
        Level2 x = Enum.valueOf(Level2.class, "HIGH");//返回具有指定名称的指定枚举类型的枚举常量。
        System.out.println(x.name());
        Level3.LOW.show();
        Level3.HIGH.show();
    }
    public static void haha(Level2 l){
        switch (l){
            case LOW:break;
            case HIGH:break;
        }
    }
}

3.使用方式

public class Level {
    //jdk1.5以前使用枚举的方式
    public static final Level LOW = new Level(1);
    public static final Level MEDIUM = new Level(50);
    public static final Level HIGH = new Level(100);
    private int levelValue;
    private Level(int levelValue){this.levelValue = levelValue;}
    public int getLevelValue() {return levelValue;}
    public void setLevelValue(int levelValue) {this.levelValue = levelValue;}
}
public enum Level2 {
    LOW(1),MEDIUM(50),HIGH(100);
    private int levelValue;
    private Level2(int levelValue){this.levelValue = levelValue;}
    public int getLevelValue() {return levelValue;}
    public void setLevelValue(int levelValue) {this.levelValue = levelValue;}
}
public enum Level3 implements LShow {
    //常见定义方式
    LOW(){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("低级别");
        }
    }, MEDIUM(){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("中级别");
        }
    }, HIGH(){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println("高级别");
        }
    };
}
interface LShow{
    void show();
}

注意:

  1. 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。
  2. 枚举类默认继承的是java.lang.Enum类而不是Object类
  3. 枚举类不能有子类,因为其枚举类默认被fifinal修饰
  4. 只能有private构造方法
  5. switch中使用枚举时,直接使用常量名,不用携带类名
  6. 不能定义name属性,因为自带name属性
  7. 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。

二.注解

1.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。

2.内置注解

  1. @Override :重写—定义在java.lang.Override
  2. @Deprecated:废弃—定义在java.lang.Deprecated
  3. @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。
  4. @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。
  5. @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。
  6. @SuppressWarnings:抑制编译时的警告信息。定义在java.lang.SuppressWarnings

有三种使用方式:

  • @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

关键字

用途

all

抑制所有警告

null

忽略对null的操作

boxing

抑制装箱、拆箱操作时候的警告

rawtypes

使用generics时忽略没有指定相应的类型

cast

抑制映射相关的警告

restriction

抑制禁止使用劝阻或禁止引用的警告

dep-ann

抑制启用注释的警告

serial

忽略在serializable类中没有声明serialVersionUID变量

deprecation

抑制过期方法警告

static-access

抑制不正确的静态访问方式警告

fallthrough

抑制确在switch中缺失breaks的警告

synthetic-access

抑制子类没有按最优方法访问内部类的警告

finally

抑制fifinally模块没有返回的警告

unchecked

抑制没有进行类型检查操作的警告

hiding

抑制相对于隐藏变量的局部变量的警告

unqualified-field-access

抑制没有权限访问的域的警告

incomplete-switch

忽略没有完整的switch语句

unused

抑制没被使用过的代码的警告

nls

忽略非nls格式的字符

3.元注解

作用在其他注解的注解:

  1. @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。
  2. @Documented - 标记这些注解是否包含在用户文档中 javadoc。
  3. @Target - 标记这个注解应该是哪种 Java 成员。
  4. @Inherited - 标记这个注解是自动继承的。
  1. 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。

4.自定义注解

4.1.注解架构

java enum 字段映射 java枚举映射_System

1.Annotation与RetentionPolicy 与ElementType

每 1 个 Annotation 对象,都会有唯一的 RetentionPolicy 属性;至于 ElementType 属性,则有 1~n个。

2.ElementType(注解的用途类型)

  1. 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"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。
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 */
}

3.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。
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 */ 
}
4.2.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。

4.3.示例
@MyAnnotation(value = "haha",num = 222)
public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
    }
    public void add(){
    }
}
//注解是否包含在用户文档中
@Documented
//用途类型
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
//保存策略
@Retention(RetentionPolicy.CLASS)
//可以继承
@Inherited
@interface MyAnnotation{
    String value() default "hoho";
    int num() default 12;//default默认值
}

上面的作用是定义一个 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:

(01) @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。

(02) @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。

(03) @Target(ElementType.TYPE)

前面我们说过,ElementType 是 Annotation 的类型属性。而 @Target 的作用,就是来指定Annotation 的类型属性。

@Target(ElementType.TYPE) 的意思就是指定该 Annotation 的类型是 ElementType.TYPE。这就意味着,yAnnotation1 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。

(04) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

前面我们说过,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,并且能被虚拟机读取。

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

三.反射

JAVA反射机制是在运行状态中,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。

3.1.内加载器

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:

1.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。

2.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。它的父加载器是BootstrapClassLoader 。

3.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。学习类加载器时,掌握Java的委派概念很重要。

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。

java enum 字段映射 java枚举映射_System_02

3.2.获取Class

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //第一种方式,通过包名.类名.class 加载类
        Class<Person> c1 = com.java.demo3.Person.class;
        System.out.println(c1);
        //第二种方式,通过类的对象获取类的信息
        Person p = new Person();
        Class<Person> c2 =(Class<Person>) p.getClass();
        System.out.println(c2);
        //第三种方式,知道类的名称
        Class<Person> c3 =(Class<Person>) Class.forName("com.java.demo3.Person");
    }
}

注意: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 !

3.3.获取Constructor

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        Class<Person> pClass = (Class<Person>) Class.forName("com.java.demo3.Person");
        /*
        //找到无参构造方法
        Constructor<Person> c1 = pClass.getConstructor();
        //使用无参构造方法,创建对象
        Person p1 = c1.newInstance();
        System.out.println(p1);
        */
        /*
        //找到包含String name 和 int age的构造方法
        Constructor<Person> c2 = pClass.getConstructor(String.class,int.class);
        //使用这个构造方法,创建对象
        Person p2 = c2.newInstance("haha",19);
        System.out.println(p2);
        */
        Constructor<Person> c3 = pClass.getDeclaredConstructor(String.class);
        c3.setAccessible(true);
        Person p3 = c3.newInstance("yuohohoho");
        System.out.println(p3);
    }
}

3.4.获取Method

public class Demo4 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //加载类
        Class c1 = Class.forName("com.java.demo3.Person");
        //获取类的构造方法
        Constructor c = c1.getConstructor();
        //创建了对象
        Object o = c.newInstance();
        //获取类的方法
        Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
        Method setAge = c1.getDeclaredMethod("setAge", int.class);//获取所有方法权限
        setAge.setAccessible(true);//可以访问任何权限的方法
        //参数1,哪个对象要执行setName方法
        //参数2,调用方法时传递的参数 0-n
        setName.invoke(o,"张三");
        setAge.invoke(o,18);
        System.out.println(o);
    }
}

3.5.获取Field

public class Demo5 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class c = Class.forName("com.java.demo3.Person");
        Constructor ct = c.getConstructor();
        Object o = ct.newInstance();

        Field phoneNumber = c.getField("phoneNumber");
        phoneNumber.set(o,"13838438");
        Field name = c.getDeclaredField("name");
        name.setAccessible(true);
        name.set(o,"李四");

        System.out.println(o);
    }
}

四.获取注解信息

举个例子:

类Book

import java.util.Objects;
@TableAnnotation("test_Book")
public class Book {
    @ColumnAnnotation(columnName = "id",type = "int",length = "10")
    private int id;
    @ColumnAnnotation(columnName = "name",type = "varchar",length = "50")
    private String name;
    @ColumnAnnotation(columnName = "info",type = "varchar",length = "1000")
    private String info;

    public Book() {    }
    public Book(int id, String name, String info) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.info = info;}
    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", info='" + info + '\'' +
                '}';}
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Book book = (Book) o;
        return id == book.id &&
                Objects.equals(name, book.name) &&
                Objects.equals(info, book.info);}
    @Override
    public int hashCode() {return Objects.hash(id, name, info);}
    public int getId() {return id;}
    public void setId(int id) {this.id = id;}
    public String getName() {return name;}
    public void setName(String name) {this.name = name;}
    public String getInfo() {return info;}
    public void setInfo(String info) {this.info = info;}
}

类Demo

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class c = Class.forName("com.java.demo4.Book");
        TableAnnotation ta = (TableAnnotation) c.getAnnotation(TableAnnotation.class);
        String value = ta.value();
        System.out.println("表名:"+value);

        Field[] fs = c.getDeclaredFields();
        for (Field f:fs){
            ColumnAnnotation ca = f.getAnnotation(ColumnAnnotation.class);
            System.out.println(f.getName()+"属性,对应数据库中的字段:"+ca.columnName()+",数据类型:"+ca.type()+",数据长度"+ca.length());
        }
    }
}

注解ColumnAnnotation

@Documented
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ColumnAnnotation {
    /**
     * 描述列名
     * @return
     */
    String columnName();
    /**
     * 描述类型
     * @return
     */
    String type();
    /**
     * 描述数据的长度
     * @return
     */
    String length();
}

注解TableAnnotation

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
public @interface TableAnnotation {
    /**
     * 用于标注类对应的表格名称
     * @return
     */
    String value();
}

五.内省

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 , 对于反射的操作, 进行了封装 !

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class c = Express.class;
        BeanInfo bi = Introspector.getBeanInfo(c);//通过传入的类信息, 得到这个Bean类的封装对象
        PropertyDescriptor[] pds = bi.getPropertyDescriptors();//获取bean类的 get/set方法 数组
        for (PropertyDescriptor pd:pds){
            Method get = pd.getReadMethod();//获取一个get方法
            Method set = pd.getWriteMethod();//获取一个set方法
            System.out.println(get);//
            System.out.println(set);//
            System.out.println(pd.getName());//
            System.out.println(pd.getPropertyType());//
        }
    }
}
 c = Express.class;
        BeanInfo bi = Introspector.getBeanInfo(c);//通过传入的类信息, 得到这个Bean类的封装对象
        PropertyDescriptor[] pds = bi.getPropertyDescriptors();//获取bean类的 get/set方法 数组
        for (PropertyDescriptor pd:pds){
            Method get = pd.getReadMethod();//获取一个get方法
            Method set = pd.getWriteMethod();//获取一个set方法
            System.out.println(get);//
            System.out.println(set);//
            System.out.println(pd.getName());//
            System.out.println(pd.getPropertyType());//
        }
    }
}