Java基础知识点（反射、注解、JDBC、TCP/UDP/URL）

Starry-Leo2024-06-02 13:29

文章目录

反射

反射的定义

Java Reflection是Java被视为动态语言的基础啊， 反射机制允许程序在执行期间接入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对象

  1. 类加载完成后，在堆内存中就会残生一个该类的Class对象（一个类只有一个Class对象），Class对象中包含了完整类的结构信息，包括：类型、方法、属性、注解、构造函数、类加载起，父类Class对象等。
  2. 在Object类中有一个方法：public final Class getClass();这个方法被所有子类继承。
  3. Calss本身也是一个类。Class对象只能由系统建立，JVM产生。
  4. 一个类加载到JVM中只会产生一个Class对象，一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件。
  5. 每个类的实例都会记得自己是由那个Calss实例是生成的，Object的getClass方法。
  6. 通过Class可以完整的得到一个类的所有被加载的结构。
  • Class的创建
bash 复制代码 
//获得class办法一:通过对象获得
Class clazz1 = person.getClass();
//获得class办法二:通过字符串获得(包名+类名)
Class clazz2 = Class.forName("com.reflection.Student");
//获得class办法三:通过类的静态成员class获得
Class clazz3 = Person.class;
//获得class办法四:只针对内置的基本数据类型
Class clazz4 = Integer.TYPE;
//获得父类类型
Class clazz5 = clazz2.getSuperclass();

  • 常用方法

  • 哪些类型可以有Class对象？

  • 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。

  • interface：接口

  • []：数组

  • enum：枚举

  • annotation：注解@interface

  • primitive type：基本数据类型

  • void

反射的操作

  1. Class对象调用newInstance() 方法创建类的对象，类必须有一个无参数构造器，类的构造器必须有访问权限。
  2. 调用指定的方法，通过Class对象获取到具体的Method，然后执行Method的Object invoke(Object obj, Object[] args)方法就可完成调用，
  3. setAccessible
    Method/Field/Constructor对象都有setAccessible方法，setAccessible的作用是启动或者禁止访问安全检查的开关（也就是可以打开私有属性、方法、构造器等），值分为false和true。

注解

注解的定义

  1. Java注解又称Java标注、元数据，它提供了一种安全的类似注解的机制，用来将任何信息或者元数据（metadata）与程序元素（类、方法、属性等）进行关联。
  2. Java注解是附加在代码中的一些元数据，用于一些工具在编译、进行时进行解释和使用，起到说明配置的功能。

注解的应用

  1. 生成文档，也是Java最早提供的注解功能。
  2. 在编译时进行格式检查，例如：@Override注解放在方法前，如果这个方法并不是覆盖了超类的方法，在编译阶段就能检测出。
  3. 跟踪代码的以来星，实现替代配置文件的功能，比较常见的是Spring2.5开始基于注解开发，减少了配置文件的配置。
  4. 在Java反射中，可以解析并使用注解（Annotation），这也是上3实现的底层原理。

注解的分类

基准注解

基准注解就是Java语言自带的注解，主要有：

  1. @Override：作用在METHOD上，使用在SOURCE（源代码阶段），功能是：检查该方法是否是重写方法，如果发现父类超类并没有该方法，就会编译报错。
  2. @Deprecated:作用在CONSTRUCTOR, FIELD, LOCAL_VARIABLE, METHOD, PACKAGE, PARAMETER, TYPE上,使用在RUNTIME阶段，功能是：标记果实方法，如果使用该方法，会编译警告。
  3. @SuppressWarnings:作用在TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABLE上，使用在SOURCE阶段，功能是：提示编译器去忽略解释中的声明警告。
  4. @FunctionalInterface:作用在TYPE上，使用在RUNTIME阶段，功能是：Java8支持，表示一个匿名函数或者函数式接口。

元注解

  1. @Target: 用来定义注解的使用范围，即描述注解可以使用在那些地方，该注解包含9个值，是ElmentType枚举类的枚举类型：
  • TYPE：应用于类、结构、注解类型、枚举上
  • CONSTRUCTOR: 应用于构造函数上
  • PARAMETER: 应用于方法的参数上
  • FIELD: 应用于字段属性上
  • METHOD： 应用于方法上
  • PACKAGE: 应用于包
  • LOCAL_VARIABLE: 应用于局部变量上
  • TYPE_PARAMETER: Java8新增，应用于类型变量
  • TYPE_USE: Java8新增，应用在任何使用类型语句中
  1. @Retention：用来定义该注解可以在哪一个阶段可用，该注解包含3个值，是RententionPolicy枚举类的枚举类型：
  • SOURCE：源代码阶段，编译时被丢弃，不包含在class文件冲，
  • CLASS（默认值）：class文件阶段，JVM加载时被丢弃，包含在class文件中，
  • RUNTIME: 运行时阶段，由JVM加载，包含在class文件中，在运行时可以获取到。
  1. @Documented: 生成文档信息时候保留注解，对类起说名作用，该注解将会包含在javadoc中.
  2. @Inherited: 说明子类可以继承父类中的该注解.
  3. @Repeatable:表示允许统一程序元素可以多次使用相同的注解。
bash 复制代码 
//在使用时候，需要同时提供一个容器注解来封装可以重复注解的多个实例：

@Repeatable(Roles.class)
public @interface Role {
    String value();
}
 
// 容器注解
public @interface Roles {
    Role[] value();
}
使用该注解：
@Role("admin")
@Role("supervisor")
public class MyClass {
    // ...
}

自定义注解

自定义规则

  1. 使用@interface自定义注解，使用时激动继承了java.lang.annotation.Annotation接口。
  2. 具体规则：
  • @interface 中每一个方法实际上是声明了一个配置参数，方法的名称就是参数的名称，返回值类型就是蚕食的类型（返回值类型只能是基本类型、Class、String、enum）.
  • 通过default来声明蚕食的默认值。
  • 如果只能由一个参数成员，一般参数名为value。
  • 注解元素必须要有值，自定义注解元素时，经常使用空字符串、0作为默认值

自定义demo

自定义注解类：

java 复制代码 
package com.xxliao.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

/**
 * @author xxliao
 * @description: 字符初始化
 * @date 2023/11/16$ 1:16$
 */

@Target(value = {ElementType.METHOD,ElementType.FIELD,ElementType.CONSTRUCTOR})// 可在字段、方法上使用
@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME) // 运行时
public @interface Init {

    String value() default "";

}

实体类：

bash 复制代码 
package com.xxliao.annotation;

/**
 * @author xxliao
 * @description: 用户实体类
 * @date 2024/6/1 15:25
 */

public class User {

    private String name;

    @Init("xxliao")
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

实体工厂类：

java 复制代码 
package com.xxliao.annotation;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author xxliao
 * @description: 用户对象工厂 用来创建用户对象 添加了读取自定义注解 赋默认值的功能
 * @date 2024/6/1 15:27
 */
public class UserFactory {

    private static boolean IS_DEFAULT_VALUE;

    private static Init INIT;

    private static Method METHOD;

    static{
        // 获取User类中所有的方法（getDeclaredMethods也行）
        Method[] methods = User.class.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
            // 如果一个注解指定注解类型是存在于此元素上此方法返回true，否则返回false
            //参数 -- 对应于注解类型的Class对象
            if (method.isAnnotationPresent(Init.class)) {
                //此方法返回该元素的注解在此元素的指定注释类型（如果存在），
                IS_DEFAULT_VALUE  = true;
                INIT =  method.getAnnotation(Init.class);
                METHOD = method;
                break;
            }
        }
    }

    /**
     * @description  创建对象
     * @author  xxliao
     * @date  2024/6/1 15:29
     */
    public static User newInstance()  {
        User instance = new User();
        if(IS_DEFAULT_VALUE) {
            try {
                METHOD.invoke(instance,INIT.value());
            } catch (IllegalAccessException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            } catch (InvocationTargetException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        return instance;
    }
}

测试类：

java 复制代码 
package com.xxliao.annotation;

/**
 * @author xxliao
 * @description: 自定义注解 测试客户端
 * @date 2023/11/16$ 1:37$
 */

public class TestClient {

    public static void main(String[] args) {
       User user = UserFactory.newInstance();
       System.out.println(user);
    }
}

演示结果：

JDBC

java 复制代码 
//JDBC使用步骤
// 1.加载驱动
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
// 2.连接数据库,代表数据库
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username,password);
// 3.向数据库发送SQL的对象Statement,PreparedStatement : CRUD
Statement statement = connection.createStatement();
// 4.编写SQL
String sql = "select * from users";
// 5.执行查询SQL，返回一个 ResultSet ： 结果集
ResultSet rs = statement.executeQuery(sql);
while (rs.next()){
System.out.println("id="+rs.getObject("id"));
System.out.println("name="+rs.getObject("name"));
System.out.println("password="+rs.getObject("password"));
System.out.println("email="+rs.getObject("email"));
System.out.println("birthday="+rs.getObject("birthday"));
}
// 6.关闭连接，释放资源（一定要做） 先开后关
rs.close();
statement.close();
connection.close();

TCP/UDP/URL

TCP

server端：

java 复制代码 
package com.xxliao.tcp;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * @author xxliao
 * @description: TCP 服务端
 * @date 2023/11/19$ 12:47$
 */

public class TcpServer {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket accept = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        try {
            //1. 开放服务器端口，创建ServerSocket
            serverSocket = new ServerSocket(8899);
            //2. 等待客户端的连接
            accept = serverSocket.accept();
            //3. 读入客户端的消息,
            is = accept.getInputStream();
            /*
            回忆之前的IO流方案，弊端：存在中文，可能存在乱码。
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len=is.read(buffer))!=-1){
            String str = new String(buffer,0,len);
            System.out.println(str);
            }
            **/
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len=is.read(buffer))!=-1){
                baos.write(buffer,0,len);
            }
            System.out.println(baos.toString());
            System.out.println(
                    "数据来源地址："+accept.getInetAddress().getHostName());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4. 关闭资源
            try {
                if (baos!=null){
                    baos.close();
                }
                if (is!=null){
                    is.close();
                }
                if (accept!=null){
                    accept.close();
                }
                if (serverSocket!=null){
                    serverSocket.close();
                }
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

client端:

java 复制代码 
package com.xxliao.tcp;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

/**
 * @author xxliao
 * @description: TCP演示
 * @date 2023/11/19$ 12:45$
 */

public class TcpClient {
    public static void main(String[] args) {
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;
        try {
            //1. 连接服务器的地址
            InetAddress serverIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            int port = 8899;
            //2. 创建一个Socket
            socket = new Socket(serverIP,port);
            //3. 创建一个输出流，向外写东西
            os = socket.getOutputStream();
            os.write("hello,tcp...".getBytes());
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4. 关闭资源
            try {
                if (os!=null){
                    os.close();
                }
                if (socket!=null){
                    socket.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

UDP

udp接受端：

java 复制代码 
package com.xxliao.udp;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

/**
 * @author xxliao
 * @description: UdpReceiver
 * @date 2023/11/19$ 12:54$
 */

public class UdpReceiver {

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //1. 建立DatagramSocket,开放端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);
        //2. 接收数据
        byte[] buffer = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);
        socket.receive(packet);
        //3. 输出数据
        // packet.getData() : 获取packet中的数据
        System.out.println(new String(packet.getData(), 0,
                packet.getLength()));
        //4. 关闭socket
        socket.close();
    }
}

udp发送端:

java 复制代码 
package com.xxliao.udp;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;

/**
 * @author xxliao
 * @description: UdpSender
 * @date 2023/11/19$ 12:53$
 */

public class UdpSender {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. 建立DatagramSocket
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        //2. 封装数据包
        String msg = "UDPSender==>";
        byte[] data = msg.getBytes();
        InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        int port = 9090;
        DatagramPacket packet = new
                DatagramPacket(data,0,data.length,inet,port);
        //3. 通过 Socket 发送 packet
        socket.send(packet);
        //4. 关闭socket
        socket.close();
    }
}

URL

举例1：

java 复制代码 
package com.xxliao.url;

import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

/**
 * @author xxliao
 * @description: url demo one 
 * @date 2023/11/19$ 13:01$
 */

public class URLDemo {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            URL url = new URL("http://localhost:8080/helloworld/index.jsp? username=kuangshen&password=123");
            System.out.println(url.getProtocol()); //获取URL的协议名
            System.out.println(url.getHost()); //获取URL的主机名
            System.out.println(url.getPort()); //获取URL的端口号
            System.out.println(url.getPath()); //获取URL的文件路径
            System.out.println(url.getFile()); //获取URL的文件名
            System.out.println(url.getQuery()); //获取URL的查询名
        } catch (MalformedURLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

举例2：

java 复制代码 
package com.xxliao.url;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

/**
 * @author xxliao
 * @description: url demo two
 * @date 2023/11/19$ 13:02$
 */

public class URLDemo02 {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            //1. 定位到服务器端的资源
            URL url = new
                    URL("http://localhost:8080/helloworld/xxliao.jpg");
            //2. 创建连接
            HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection)
                    url.openConnection();
            //3. 获取输入流
            InputStream is = connection.getInputStream();
            //4. 写出文件
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("xxliao2.jpg");
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len=is.read(buffer))!=-1){
                fos.write(buffer,0,len);
            }
            //关闭资源
            fos.close();
            is.close();
            connection.disconnect(); //断开连接
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
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