一文搞懂Spring中的注解与反射

一文搞懂Spring中的注解与反射

目录前言一、内置（常用）注解1.1@Overrode1.2@RequestMapping1.3@RequestBody1.4@GetMapping1.5@PathVariable1.6@RequestParam1.7@ComponentScan1.8@Component1.9@Service1.10@Repository二、元注解@Target@Retention@Documented@Inherited三、自定义注解四、反射机制概述4.1动态语言与静态语言4.2java Reflection（Java 反射）五、理解Class类并获取Class实例5.1Class类5.2获取Class类实例5.3可获得Class对象的类型六、类的加载与ClassLoader6.1类的加载过程6.2类加载器七、获取运行时类的完整对象八、反射获取泛型信息九、反射获取注解信息

前言

注解（Annotation）不是程序，但可以对程序作出解释，也可以被其它程序（如编译器）读取。

注解的格式：以@注释名在代码中存在，还可以添加一些参数值例如@SuppressWarnings(value="unchecked")。

注解可在package、class、method、field等上面使用，作用是为它们添加了额外的辅助信息，从而可以通过反射机制实现对这些元数据的访问。

一、内置（常用）注解

1.1@Overrode

表示某方法旨在覆盖超类中的方法声明，该方法将覆盖或实现在超类中声明的方法。

1.2@RequestMapping

@RequestMapping注解的主要用途是将Web请求与请求处理类中的方法进行映射，注意有以下几个属性：

value:映射的请求URL或者其别名value:映射的请求URL或者其别名params:根据HTTP参数的存在、缺省或值对请求进行过滤

1.3@RequestBody

@RequestBody在处理请求方法的参数列表中使用，它可以将请求主体中的参数绑定到一个对象中，请求主体参数是通过HttpMessageConverter传递的，根据请求主体中的参数名与对象的属性名进行匹配并绑定值。此外，还可以通过@Valid注解对请求主体中的参数进行校验。

1.4@GetMapping

@GetMapping注解用于处理HTTP GET请求，并将请求映射到具体的处理方法中。具体来说，@GetMapping是一个组合注解，它相当于是@RequestMapping(method=RequestMethod.GET)的快捷方式。

1.5@PathVariable

@PathVariable注解是将方法中的参数绑定到请求URI中的模板变量上。可以通过@RequestMapping注解来指定URI的模板变量，然后使用@PathVariable注解将方法中的参数绑定到模板变量上。

1.6@RequestParam

@RequestParam注解用于将方法的参数与Web请求的传递的参数进行绑定。使用@RequestParam可以轻松的访问HTTP请求参数的值。

1.7@ComponentScan

@ComponentScan注解用于配置Spring需要扫描的被组件注解注释的类所在的包。可以通过配置其basePackages属性或者value属性来配置需要扫描的包路径。value属性是basePackages的别名。

1.8@Component

@Component注解用于标注一个普通的组件类，它没有明确的业务范围，只是通知Spring被此注解的类需要被纳入到Spring Bean容器中并进行管理。

1.9@Service

@Service注解是@Component的一个延伸（特例），它用于标注业务逻辑类。与@Component注解一样，被此注解标注的类，会自动被Spring所管理。

1.10@Repository

@Repository注解也是@Component注解的延伸，与@Component注解一样，被此注解标注的类会被Spring自动管理起来，@Repository注解用于标注DAO层的数据持久化类。

二、元注解

4个元个元注解分别是：@Target、@Retention、@Documented、@Inherited 。

再次强调下元注解是java API提供，是专门用来定义注解的注解。

@Target

描述注解能够作用的位置，ElementType取值：

ElementType.TYPE，可以作用于类上ElementType.METHOD，可以作用于方法上ElementType.FIELD，可以作用在成员变量上

@Retention

表示需要在什么级别保存该注释信息（生命周期）：

RetentionPolicy.RUNTIME：内存中的字节码，VM将在运行时也保留注解，因此可以通过反射机制读取注解的信息

@Documented

描述注解是否被抽取到api文档中。

@Inherited

描述注解是否被子类继承。

三、自定义注解

学习自定义注解对于理解Spring框架十分有好处，即使在实际项目中可能不需要使用自定义注解，但可以帮助我们掌握Spring的一些底层原理，从而提高对整体项目的把握。

/**

* 自定义注解

* @author Created by zhuzqc on 2022/5/31 23:03

*/

public class CustomAnnotation {

/**

* 注解中可以为参数赋值，如果没有默认值，那么必须为注解的参数赋值

* */

@MyAnnotation(value = "解释")

public void test(){

}

}

/**

* @author zhuzqc

*/

//自定义注解必须的元注解target，指明注解的作用域（此处指明的是在类和方法上起作用）

@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})

//元注解retention声明该注解在何时起作用（此处指明的是在运行时起作用）

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@interface MyAnnotation{

//注解中需声明参数，格式为：参数类型 + 参数名();

String value() default "";

}

四、反射机制概述

4.1动态语言与静态语言

4.1.1动态语言

是一种在运行时可以改变其结构的语言，例如新的函数、对象甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或是进行其它结构上的变化。

主要的动态语言有：Object-C、C#、php、python、javascript 等。

以 JavaScript 语言举例：

/**

* 由于未指定var的具体类型，函数在运行时间可以改变var的类型

* */

function f(){

var x = "var a = 3; var b = 5; alert(a+b)";

eval(x)

}

4.2.2静态语言

与动态语言相对的、运行时结构不可变的语言就是静态语言，如 Java、C、C++ 等。

Java 不是动态语言，但 Java 可以称为”准动态语言“。即 Java 有一定的动态性，可以利用反射机制获得类似于动态语言的特性，从而使得 Java 语言在编程时更加灵活。

4.2Java Reflection（Java 反射）

Reflection（反射）是 Java 被视为准动态语言的关键：反射机制允许程序在执行期间借助 Reflection API 获取任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

Class c = Class.forName("java.lang.String")

加载完类后，在堆内存的方法区就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个类就包含了完整的类的结构信息。我没可以通过这个对象，像镜子一样看到类的结构，这个过程形象地被称之为反射。

通过代码更易于理解：

/**

* 反射的概念

* @author Created by zhuzqc on 2022/6/1 17:40

*/

public class ReflectionTest extends Object{

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

//通过反射获取类的Class对象

Class c = Class.forName("com.dcone.zhuzqc.demo.User");

//一个类在内存中只有唯一个Class对象

System.out.println(c.hashCode());

}

}

/**

* 定义一个实体类entity

* */

@Data

class User{

private String userName;

private Long userId;

private Date loginTime;

}

由于该类继承 Object，在 Object 类中有 getClass() 方法，该方法被所有子类继承：

@HotSpotIntrinsicCandidate

public final native Class> getClass();

注：该方法的返回值类型是一个 Class 类，该类是 Java 反射的源头。

反射的优点：运行期类型的判断、动态加载类、提高代码灵活度。

4.2.1反射机制主要功能

在运行时判断、调用任意一个类的对象信息（成员变量和方法等）；在运行时获取泛型信息；在运行时处理注解；生成动态代理。

4.2.2主要API

java.lang.Class：代表一个类java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量java.lang.reflect.Method：代表类的方法java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造器

五、理解Class类并获取Class实例

5.1Class类

前面提到，反射后可以得到某个类的属性、方法和构造器、实现的接口。

对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的 Class 类型的对象；一个加载的类在 JVM 中只会有一个 Class 实例；Class 类是Reflection的根源，想要通过反射获得任何动态加载的、运行的类，都必须先获取相应的 Class 对象。

5.2获取Class类实例

有以下5种方式可以获取Class类的实例：

1.若已知具体的类，可以通过类的class属性获取，该fang'shi最为安全可靠，且程序性能最高。

//类的class属性

Class classOne = User.class;

2. 已知某个类的实例，通过调用该实例的getClass方法获取Class对象。

//已有类对象的getClass方法

Class collatz = user.getClass();

3.已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可以通过静态方法forName()获取。

Class c = Class.forName("com.dcone.zhuzqc.demo.User");

4.内置基本数据类型可以直接使用类名.Type获取。

//内置对象才有的TYPE属性，较大的局限性

Class type = Integer.TYPE;

5.利用ClassLoader（类加载器）获取。

5.3可获得Class对象的类型

1.class：外部类、成员（成员内部类，静态内部类），局部内部类，匿名内部类；

//类可以反射

Class c1 = Person.class;

2.interface：所有接口；

//接口可以反射

Class c2 = Comparable.class;

3.[]：数组；

//数组可以反射

Class c3 = String[].class;

Class c4 = int[][].class;

4.enum：枚举；

//枚举可以反射

Class c6 = ElementType.class;

5.annotation：注解（@interface）;

//注解可以反射

Class c5 = Data.class;

6.基本数据类型；

//基本数据类型(包装类)可以反射

Class c7 = int.class;

Class c8 = Integer.class;

7.void。

//void可以反射

Class c9 = void.class;

六、类的加载与ClassLoader

6.1类的加载过程

当程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过如下3个步骤来对该类进行初始化。

1.类的加载（Load）：将类的 class 文件字节码内容读入内存，并将这些静态数据转换成方法区运行时的数据结构，同时创建一个java.lang.Class对象，此过程由类加载器完成；

2.类的链接（Link）：将类的二进制数据合并到 JRE 中，确保加载的类信息符合 JVM 规范，同时 JVM 将常量池内的引用替换为地址。

3.类的初始化（Initialize）：JVM 负责对类进行初始化，分为类的主动引用和被动引用。

类的主动引用

虚拟器启动时，先初始化main方法所在的类；new 类的对象；调用类的静态（static）成员和静态（static）方法；使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用；如果该类的父类没有被初始化，则会先初始化它的父类。

类的被动引用

当访问到一个静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化；通过数组定义类的引用，不会触发此类的初始化；引用常量不会触发此类的初始化

6.2类加载器

JVM支持两种类型的类加载器，分别为引导类加载器(BootstrapClassLoader)和自定义类加载器(User-Defined ClassLoader)。

从概念上来讲，自定义类加载器一般指的是程序中由开发人员自定义的一类,类加载器。

但是Java虚拟机规范却没有这么定义,而是将所有派生于抽象类ClassLoader的类加载器都划分为自定义类加载器。

无论类加载器的类型如何划分，在程序中我们最常见的类加载器始终只有3个，具体如下图所示：

类加载器

所以具体为引导类加载器(BootstrapClassLoader)和自定义类加载器（包括ExtensionClassLoader、Application ClassLoader（也叫System ClassLoader）、User Defined ClassLoader）。

public class Test03 {

public static void main(String[] args) {

//获取系统类的加载器

ClassLoader sysLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();

System.out.println(sysLoader);

//获取系统类的父类加载器

ClassLoader parent = sysLoader.getParent();

System.out.println(parent);

}

}

七、获取运行时类的完整对象

通过反射获取运行时类的完整结构：Field、Method、Constructor、Superless、Interface、Annotation等。

即：实现的全部接口、所继承的父类、全部的构造器、全部的方法、全部的成员变量（局部变量）、注解等。

/**

* @author Created by zhuzqc on 2022/6/5 0:16

*/

public class Test04 {

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

Class c1 = Class.forName("com.dcone.zhuzqc.demo.User");

//获取所有属性

Field field[];

field = c1.getDeclaredFields();

for (Field f:field){

System.out.println(f);

}

//获得类的方法

Method method[];

method = c1.getDeclaredMethods();

for (Method m:method){

System.out.println(m);

}

}

}

八、反射获取泛型信息

Java 中采用泛型擦除的机制来引入泛型，Java 中的泛型仅仅是给编译器 javac 使用的，目的是确保数据的安全性以及免去强制类型转换的问题。一旦编译完成，所有和泛型相关的类型全部擦除。

在Java中可以通过反射获取泛型信息的场景有如下三个：

（1）成员变量的泛型（2）方法参数的泛型（3）方法返回值的泛型

在Java中不可以通过反射获取泛型信息的场景有如下两个：

（1）类或接口声明的泛型（2）局部变量的泛型

要获取泛型信息，必须要注意ParameterizedType类，该类中的getActualTypeArguments()方法可以有效获取泛型信息。

下面以获取成员方法参数的泛型类型信息为例：

public class Demo {

public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, NoSuchFieldException {

// 获取成员方法参数的泛型类型信息

getMethodParametricGeneric();

}

/**

* 获取方法参数的泛型类型信息

*

* @throws NoSuchMethodException

*/

public static void getMethodParametricGeneric() throws NoSuchMethodException {

// 获取MyTestClass类中名为"setList"的方法

Method setListMethod = MyClass.class.getMethod("setList", List.class);

// 获取该方法的参数类型信息（带有泛型）

Type[] genericParameterTypes = setListMethod.getGenericParameterTypes();

// 但我们实际上需要获取返回值类型中的泛型信息，所以要进一步判断，即判断获取的返回值类型是否是参数化类型ParameterizedType

for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {

ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) genericParameterType;

// 获取成员方法参数的泛型类型信息

Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();

for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {

Class realType = (Class) actualTypeArgument;

System.out.println("成员方法参数的泛型信息：" + realType);

}

}

}

九、反射获取注解信息

在开发中可能会遇到这样的场景：获取类的属性释义，这些释义定义在类属性的注解中。

/**

* 定义一个实体类entity

* */

@Data

class User{

@ApiModelProperty(value = "姓名")

private String userName;

@ApiModelProperty(value = "用户id")

private Long userId;

@ApiModelProperty(value = "登录时间")

private Date loginTime;

}

那么可以如何获取注解中的属性信息呢？

解决方案：

这里我们使用反射，以及java.lang下的两个方法：

//如果指定类型的注释存在于此元素上, 方法返回true

java.lang.Package.isAnnotationPresent(Class extends Annotation> annotationClass)

//如果是该类型的注释, 方法返回该元素的该类型的注释

java.lang.Package.getAnnotation(Class< A > annotationClass)

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

Class c1 = Class.forName("com.dcone.zhuzqc.demo.User");

if(User.class.isAnnotationPresent(ApiModel.class)){

System.out.println(User.class.getAnnotation(ApiModel.clhttp://ass).value());

}

// 获取类变量注解

Field[] fields = User.class.getDeclaredFields();

for (Field f : fields) {

if(f.isAnnotationPresent(ApiModelProperty.class)){

System.out.print(f.getAnnotation(ApiModelProperty.class).name() + ",");

}

}

}

拓展1：获取方法上的注解

@Bean("sqlSessionFactory")

public String test(@RequestBody User user) throws ClassNotFoundExceptiohttp://n {

Class c2 = Class.forName("com.dcone.zhuzqc.demo.User");

// 获取方法注解：

Method[] methods = User.class.getDeclaredMethods();

for(Method m : methods){

if (m.isAnnotationPresent((Class extends Annotation>) User.class)) {

System.out.println(m.getAnnotation(ApiModelProperty.class).annotationType());

}

}

return "test";

}

拓展2：获取方法参数上的注解

@Bean("sqlSessionFactory")

public String test(@RequestBody User user) throws ClassNotFoundException {

Class c2 = Class.forName("com.dcone.zhuzqc.demo.User");

// 获取方法参数注解

Method[] methods2 = User.class.getDeclaredMethods();

for (Method m : methods2) {

// 获取方法的所有参数

Parameter[] parameters = m.getParameters();

for (Parameter p : parameters) {

// 判断是否存在注解

if (p.isAnnotationPresent(ApiModelProperty.class)) {

System.out.println(p.getAnnotation(ApiModelProperty.class).name());

}

}

}

return "test";

}

以上就是一文搞懂Spring中的注解与反射的详细内容，更多关于Spring注解 反射的资料请关注我们其它相关文章！

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