面试题：Java注解在反射机制中的深度应用

Question

结合Java的反射机制，阐述如何利用注解来动态地调用不同类中的方法，要求详细说明获取带注解的方法、传递参数并调用的实现过程，以及可能遇到的问题及解决方案。

Answer 1

1. 获取带注解的方法

1. 定义注解：

   import java.lang.annotation.ElementType;
   import java.lang.annotation.Retention;
   import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
   import java.lang.annotation.Target;
   
   @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
   @Target(ElementType.METHOD)
   public @interface MyAnnotation {
       String value() default "";
   }
   

2. 定义包含带注解方法的类：

   public class MyClass {
       @MyAnnotation("example")
       public void myMethod(String param) {
           System.out.println("Method called with param: " + param);
       }
   }
   

3. 使用反射获取带注解的方法：

   import java.lang.reflect.Method;
   
   public class AnnotationReflection {
       public static void main(String[] args) {
           try {
               Class<?> clazz = MyClass.class;
               Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
               for (Method method : methods) {
                   if (method.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)) {
                       MyAnnotation annotation = method.getAnnotation(MyAnnotation.class);
                       System.out.println("Found method with annotation: " + method.getName());
                       System.out.println("Annotation value: " + annotation.value());
                   }
               }
           } catch (Exception e) {
               e.printStackTrace();
           }
       }
   }
   

2. 传递参数并调用方法

1. 继续使用上述定义的类和注解：
2. 在获取到方法后传递参数并调用：

   import java.lang.reflect.Method;
   
   public class AnnotationReflection {
       public static void main(String[] args) {
           try {
               Class<?> clazz = MyClass.class;
               Object instance = clazz.newInstance();
               Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
               for (Method method : methods) {
                   if (method.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)) {
                       method.setAccessible(true);
                       method.invoke(instance, "test param");
                   }
               }
           } catch (Exception e) {
               e.printStackTrace();
           }
       }
   }
   

这里newInstance()创建类的实例，invoke方法传递参数并调用方法。

3. 可能遇到的问题及解决方案

• 问题1：方法不存在或访问权限不足
  • 原因：反射调用的方法可能不存在，或者方法是私有的没有访问权限。
  • 解决方案：确保方法存在，可以通过getDeclaredMethods获取所有方法（包括私有方法），并使用setAccessible(true)来设置可访问性。
• 问题2：参数类型不匹配
  • 原因：传递给invoke方法的参数类型与目标方法的参数类型不一致。
  • 解决方案：在调用invoke方法前，确保传递的参数类型与目标方法参数类型匹配，必要时进行类型转换。
• 问题3：注解未在运行时保留
  • 原因：如果注解的RetentionPolicy不是RUNTIME，在运行时无法通过反射获取到注解。
  • 解决方案：确保注解定义时RetentionPolicy设置为RUNTIME。