【Java基础】反射，注解，异常，Java8新特性，object类-详细介绍

什么是反射

反射是指程序在运行过程中，对于任意一个类，都能获取它的属性和方法；对于任意一个对象，都能调用其属性和方法。这种动态获取类信息并操作对象的能力称为 Java 的反射机制。

// 反射示例：获取类方法
Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.String");
Method method = clazz.getMethod("length");
int length = (int) method.invoke("Hello");  // 返回 5

反射的常用场景

Java 注解的原理

注解本质是一个继承了 Annotation 的接口，其具体实现类是 JVM 运行时生成的动态代理类。通过反射获取注解时，返回的是动态代理对象。

// 注解定义示例
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {
    String value() default "";
}

// 反射获取注解
MyAnnotation anno = MyClass.class.getAnnotation(MyAnnotation.class);
System.out.println(anno.value());  // 输出注解值

异常机制详解

异常类层次结构

异常分类

异常处理方式

1. try-catch-finally

try {
    FileInputStream file = new FileInputStream("test.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
    System.out.println("文件未找到: " + e.getMessage());
} finally {
    System.out.println("资源清理操作");
}

2. 抛出机制

equals 与 == 的区别

String s1 = new String("Hello");
String s2 = new String("Hello");

System.out.println(s1 == s2);       // false（比较内存地址）
System.out.println(s1.equals(s2));  // true（比较内容）

hashCode 与 equals 的关系

契约规则

1. 若 a.equals(b) == true，则 a.hashCode() == b.hashCode()
   （必须遵守）
2. 若 a.hashCode() == b.hashCode()，a.equals(b) 不一定为 true
   （哈希冲突时可能发生）

// 正确重写示例
@Override
public int hashCode() {
    return Objects.hash(name, age);  // 基于关键字段生成
}

@Override
public boolean equals(Object obj) {
    if (this == obj) return true;
    if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
    Person person = (Person) obj;
    return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
}

String vs StringBuffer vs StringBuilder

// 性能对比示例
String result = "";  // 每次拼接生成新对象
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    result += i;     // 效率极低！
}

StringBuilder sb = new StringBuilder();  // 单线程首选
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    sb.append(i);    // 内存操作，高效
}

Java 8 核心新特性

1. Lambda 表达式

// 替代匿名内部类
Runnable task = () -> System.out.println("Hello Lambda!");
new Thread(task).start();

2. 函数式接口

@FunctionalInterface
public interface Calculator {
    int calculate(int a, int b);  // 单一抽象方法
}

Calculator add = (x, y) -> x + y;
System.out.println(add.calculate(3, 5));  // 输出 8

3. Stream API

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
list.stream()
    .filter(s -> !s.equals("b"))
    .map(String::toUpperCase)
    .forEach(System.out::println);  // 输出 A, C

4. Optional 类

Optional<String> name = Optional.ofNullable(getName());
System.out.println(name.orElse("default"));  // 避免 NPE

5. 其他重要特性