深度剖析！注解及反射的使用的底層原理，看完沒有不懂的！

前言

注解（Annotation）又稱 Java 標注，是 JDK5.0 引入的一種注釋機制。Java 語言中的類、方法、變量、參數和包等都可以被標注，和 Javadoc（也就是所說的文檔注釋） 不同，Java 標注可以通過反射獲取標注內容。在編譯器生成類文件時，標注可以被嵌入到字節碼中。Java 虛擬機可以保留標注內容，在運行時可以獲取到標注內容 。 當然它也支持自定義 Java 標注。
上面這個太官方了點
我就用土鱉的言語說下，注釋 是為了方便我們閱讀代碼而標注的。而注解的出現我認為是方便我們去實現一些自定義的功能，或者說是方便一些功能的實現。使得我們能夠根據注解上的value去操作到對應的屬性，或找到對應的類。這使得代碼變得更為靈活。

怎么使用

這個注解它是用4個元注解去修飾這個注解。也就是說用元注解規定我們這個自定義注解的作用域等，有下面這四個元注解：

• 1.@Target,
• 2.@Retention,
• 3.@Documented,
• 4.@Inherited

@Target

@Target說明了Annotation所修飾的對象范圍：Annotation可被用於 packages、types（類、接口、枚舉、Annotation類型）、
類型成員（方法、構造方法、成員變量、枚舉值）、方法參數和本地變量（如循環變量、catch參數）。
在Annotation類型的聲明中使用了target可更加明晰其修飾的目標。
1.CONSTRUCTOR:用於描述構造器
2.FIELD:用於描述域
3.LOCAL_VARIABLE:用於描述局部變量
4.METHOD:用於描述方法
5.PACKAGE:用於描述包
6.PARAMETER:用於描述參數
7.TYPE:用於描述類、接口(包括注解類型) 或enum聲明

@Retention

@Retention定義了該Annotation被保留的時間長短：某些Annotation僅出現在源代碼中，而被編譯器丟棄；
而另一些卻被編譯在class文件中；編譯在class文件中的Annotation可能會被虛擬機忽略，而另一些在class被裝載時將被讀取
（請注意並不影響class的執行，因為Annotation與class在使用上是被分離的）。使用這個meta-Annotation可以對 Annotation的“生命周期”限制。
1.SOURCE:在源文件中有效（即源文件保留）
2.CLASS:在class文件中有效（即class保留）
3.RUNTIME:在運行時有效（即運行時保留）

@Documented

@Documented指示某一類型的注釋將通過 javadoc 和類似的默認工具進行文檔化。應使用此類型來注釋這些類型的聲明：其注釋會影響由其客戶端注釋的元素的使用。
如果類型聲明是用 Documented 來注釋的，則其注釋將成為注釋元素的公共 API 的一部分。

@Inherited

@Inherited 元注解是一個標記注解，@Inherited闡述了某個被標注的類型是被繼承的。如果一個使用了@Inherited修飾的annotation類型被用於一個class，則這個annotation將被用於該class的子類。
注意：@Inherited annotation類型是被標注過的class的子類所繼承。類並不從它所實現的接口繼承annotation，方法並不從它所重載的方法繼承annotation。
當@Inherited annotation類型標注的annotation的Retention是RetentionPolicy.RUNTIME，
則反射API增強了這種繼承性。如果我們使用java.lang.reflect去查詢一個@Inherited annotation類型的annotation時，反射代碼檢查將展開工作：檢查class和其父類，
直到發現指定的annotation類型被發現，或者到達類繼承結構的頂層。

我們使用的時候主要還是使用前面兩個，@Target就是告訴編譯器，我這個是修飾在類上還是構造方法還是哪里。@Retention就是告訴編譯器，我的生命周期有多長，在哪里死去。

注解示例

其實要真正使用上注解，至少還需要搭配上泛型，反射的知識，那我下面先簡單寫兩段代碼，看一下這個自定義注解怎么寫出來，后面再介紹下反射，泛型的話我想，大家就自己學一下吧，哈哈。有的人可能早就知道了。

/**
 * 
 * @author T_Antry
 * @describe 用於與數據庫對應
 * @target - 標記這個注解應該是那種java成員：類。字段、屬性、方法
 * @Retention - 標識這個注解怎么保存，只在代碼中，還是編入class文件中，或者是在運行時可以反射
 * @Documented - 標記這些注解是否包含在用戶文檔中
 * @Inherited - 標記這個注解是繼承哪個注解類（默認注解沒有繼承於任何注解）
 * return
 * 2020年8月11日
 */
@Target(ElementType.FIELD)//聲明是修飾屬性的
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//通常都是選這個屬性，運行時存活，因為一般要配合反射使用
@Documented
@Inherited
public @interface MyField {
	String value();//聲明了一個value的key她的值是string
}

一般默認都要有一個value，怎么說呢，用於我們通過value去查找到對應的類或者屬性。

現在看一下我寫的一個模板類，並將上面寫的注解放在屬性上方

/**
 * 
 * @author T_Antry
 * @describe 地區模板類
 * T_Antry-0718
 * 2020年7月19日
 */
public class Area {
	@MyField("id")
	private int id;
	@MyField("pid")
	private int pid;
	@MyField("name")
	private String name;
	public Area() {

	}
	public Area(int id, int pid, String name) {
		super();
		this.id = id;
		this.pid = pid;
		this.name = name;
	}
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	public int getPid() {
		return pid;
	}
	public void setPid(int pid) {
		this.pid = pid;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

}

看到這個其實，還沒有任何意義，甚至不知道要干嘛，什么鬼注解有屁用。是的，還是毫無卵用。所以這里還是要介紹一下反射。

三、反射是什么？

反射是java高級特性

JAVA反射機制是在運行狀態中，對於任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對於任意一個對象，都能夠調用它的任意方法和屬性；這種動態獲取信息以及動態調用對象方法的功能稱為java語言的反射機制。

也就是拿到一個類或對象，就可以通過反射獲取它的所有屬性等，即使你不知道這個類有些什么。

反射機制的相關類

那反射可以拿到類，屬性，方法，構造，這些在java中我們也可以稱之為對象，既然可以稱之為對象，那么他們都有對應的類吧。是的

獲得類相關的方法

獲得類中屬性相關的方法

獲得類中注解相關的方法

獲得類中方法相關的方法

獲得類中構造器相關的方法=

類中其他重要的方法

Field類

Field代表類的成員變量（成員變量也稱為類的屬性）。

Method類

Constructor類

反射示例

首先我先寫一個模板類

/**
 * 
 * @author T_Antry
 * @describe 學生模板類
 * T_Antry-Test
 * 2020年9月7日
 */
public class Student {
	private int id;
	private String name;
	public void doSome() {

	}
	public Student() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	public Student(int id, String name) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Student [id=" + id + ", name=" + name + "]";
	}
	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;
	}

}

非常簡單測試類，只測試屬性，其它的暫且不多講，認真理解一下屬性，其它的內容是一樣的。也希望通過這樣比較簡潔的介紹，能夠更清楚地了解如何配合注解的使用。

/**
 * 
 * @author T_Antry
 * @describe 反射測試
 * T_Antry-Test
 * 2020年9月9日
 */
public class Test {
	/**
	 * 
	 * @param args
	 * @throws IllegalAccessException 
	 * @throws IllegalArgumentException 
	 * @describe
	 */
	public static void main(String[] args) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
		Student st = new Student(520, "T_Antry");//創建一個實例
		System.out.println("----------Begin");
		System.out.println(st);
		System.out.println("----------");
		/**
		 * 首先我們要拿到類
		 */
		Class<?> c = st.getClass();
		Field[] fArr = c.getDeclaredFields();//獲取本類所有屬性，包括私有屬性
		//	fArr = c.getFields();//只獲取公有屬性，且包括繼承來的屬性
		for (Field field : fArr) {
			field.setAccessible(true);//注意，我們的模板類寫的是幾個私有成員，這條是開啟權限，使得我們都能夠操作和讀取私有屬性的值
			System.out.println(field.get(st));
		}
	}
}

我們看下運行的結果

可以看到我們通過反射，拿到類中的所有屬性，雖然我這邊只寫了私有屬性，大家可以自己寫點有公有屬性的，也可以寫一些父類。可以看到getDeclaredFields是可以獲得當前類的所有屬性，getFields是可以獲得當前類以及繼承的所有父類的公有屬性。
拿到屬性之后，我們可以遍歷屬性並查看傳入對象的屬性值。但是這邊要注意的是需要調用setAccessible(true)方法使得我們可以查看私有成員。

反射與注解的配合使用

首先在Student類中，我找一個屬性加上前面注解示例中寫的Myfield注解，例如我在name屬性上加一個注解，且給一個value為"fuck"
想了想還是讓大家看下我修改后的類吧

import anno.MyField;

/**
 * 
 * @author T_Antry
 * @describe 學生模板類
 * T_Antry-Test
 * 2020年9月7日
 */
public class Student {
	private int id;
	@MyField("fuck")
	private String name;
	public void doSome() {

	}
	public Student() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	public Student(int id, String name) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Student [id=" + id + ", name=" + name + "]";
	}
	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;
	}

}

現在模板類修改好了，我就可以開始寫特使類，接下來我要把類的屬性反射出來，同時還要找到帶有注解的屬性，把它打印出來。
更新之后的測試類，我在打印上為了更清楚，做了少許修改，可以copy去運行，包導入就行。

**
 * 
 * @author T_Antry
 * @describe 反射測試
 * T_Antry-Test
 * 2020年9月9日
 */
public class Test {
	/**
	 * 
	 * @param args
	 * @throws IllegalAccessException 
	 * @throws IllegalArgumentException 
	 * @describe
	 */
	public static void main(String[] args) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
		Student st = new Student(520, "T_Antry");//創建一個實例
		System.out.println("----------Begin");
		System.out.println(st);
		System.out.println("----------反射示例");
		/**
		 * 首先我們要拿到類
		 */
		Class<?> c = st.getClass();
		Field[] fArr = c.getDeclaredFields();//獲取本類所有屬性，包括私有屬性
		//	fArr = c.getFields();//只獲取公有屬性，且包括繼承來的屬性
		for (Field field : fArr) {
			field.setAccessible(true);//注意，我們的模板類寫的是幾個私有成員，這條是開啟權限，使得我們都能夠操作和讀取私有屬性的值
			System.out.println(field.getName()+":" +field.get(st));
		}
		System.out.println("----------反射+注解示例1:沒有注解的不打印");
		for (Field field : fArr) {
			field.setAccessible(true);//注意，我們的模板類寫的是幾個私有成員，這條是開啟權限，使得我們都能夠操作和讀取私有屬性的值
			MyField anno = field.getDeclaredAnnotation(MyField.class);
			if(null==anno)
				continue;
			System.out.println(field.getName()+":" +field.get(st));
		}

	}
}

運行結果

如圖可見，我們只打印了name屬性，因為我在name屬性上面加了注解，這里檢測到有注解，就打印了。

更多玩法

當然還有很多玩法，例如你還可以拿到注解上value的值去做一些事請，比如ORM原理就是才有這種做法。
實際上，我認為，注解可能更經常用於類的上方，隨后通過注解去找到對應的類。這種做法十分有利於代碼的簡潔。但是這個實例，因為還涉及網絡技術，服務器，以及整個項目的運轉，也可能是我水平不夠，就不好一下子介紹完，哈哈。后面有可能的話，希望還是可以將一下Servlet注解原理。

最后

感謝你看到這里，文章有什么不足還請指正，覺得文章對你有幫助的話記得給我點個贊，每天都會分享java相關技術文章或行業資訊，歡迎大家關注和轉發文章！