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。 |
类 | 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:
- 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fifinal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。
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
- @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
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:
- @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 javadoc。
- @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 。
- 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 。
- 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
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)
- 子类会继承父类使用的注解中被@Inherited修饰的注解
- 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
- 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。
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());//
}
}
}