反射、枚举、lambda表达式的使用

发布于:2024-04-18 ⋅ 阅读:(22) ⋅ 点赞:(0)

目录

反射

反射相关的类(重要)

获得Class对象的三种方式

Class类中的相关方法演示

(重要)常用获得类相关的方法

(重要)常用获得类中属性相关的方法

(重要)获得类中构造器相关的方法​编辑

(重要)获得类中方法相关的方法

反射优点和缺点

枚举

枚举的使用

枚举尝试反射

Lambda表达式

函数式接口

Lambda表达式的基本使用


反射

定义:Java的反射(reflection)机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的

所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意方法和属性,既然能拿到那

么,我们就可以修改部分类型信息;这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称

为java语言的反射(reflection)机制

反射基本信息:Java程序中许多对象在运行时会出现两种类型:运行时类型(RTTI)和编译时类型,

例如Person p = newStudent();这句代码中p在编译时类型为Person,运行时类型为Student。程序

需要在运行时发现对象和类的真实信息。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。


反射相关的类(重要)

Class类代表类的实体,在运行的Java应用程序中表示类和接口

Java文件被编译后,生成了.class文件,JVM此时就要去解读.class文件 ,被编译后的

Java文件.class也被JVM解析为 一个对象,这个对象就是java.lang.Class .这样当程序

在运行时,每个java文件就最终变成了Class类对象的一个实例。我们通过Java的反

射机制应用到这个实例,就可以去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作,使得这

个类成为一个动态的类 


获得Class对象的三种方式

第一种,使用 Class.forName("类的全路径名"); 静态方法    前提:已明确类的全路径名

通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取,用的最多, 但可能抛出 

ClassNotFoundException 异常  注意这里是类的全路径,如果有包需要加包的路径

第二种,使用 .class 方法   说明:仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class 

直接通过 类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠,程序性能更高 这说明任何一个

类都有一个隐含的静态成员变量 class

第三种,使用类对象的 getClass() 方法

一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,即我们对上面获取的

代码图片演示:



Class类中的相关方法演示

首先定义一个学生类,然后下面进行演示

class Student {
    //私有属性name
    private String name = "bit";
    //公有属性age
    public int age = 18;

    //不带参数的构造方法
    public Student() {
        System.out.println("Student()");
    }

    private Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Student(String,name)");
    }

    private void eat() {
        System.out.println("i am eat");
    }

    public void sleep() {
        System.out.println("i am pig");
    }

    private void function(String str) {
        System.out.println(str);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

(重要)常用获得类相关的方法

代码演示:

    public static void reflectNewInstance() {//newInstance()方法创建类的实例
        Class<?> classStudent = null;
        try {
            //获得Class对象
            classStudent = Class.forName("demo1.Student");
            //创建类的实例
            Student student = (Student) classStudent.newInstance();

            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

(重要)常用获得类中属性相关的方法

代码演示:

    // 反射私有属性
    public static void reflectPrivateField() {//getDeclaredField()获得所有属性对象
        Class<?> classStudent = null;
        try {
            classStudent = Class.forName("demo1.Student");
            //获得所有属性对象
            Field field = classStudent.getDeclaredField("name");
            //创建类的实例
            Student student = (Student) classStudent.newInstance();
            //相当于询问你确不确定要执行
            field.setAccessible(true);
            //修改student对象的属性
            field.set(student, "Nan");

            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();

        } catch (NoSuchFieldException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

(重要)获得类中构造器相关的方法

代码演示:
 

    // 反射私有的构造方法 屏蔽内容为获得公有的构造方法
    public static void reflectPrivateConstructor() {//getDeclaredConstructor()获得该类所有构造方法
        Class<?> classStudent = null;
        try {
            classStudent = Class.forName("demo1.Student");
            //获取该类所有构造方法 注意传入对应的参数
            Constructor<?> constructor = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
            //相当于询问你确不确定要执行 设置为true后可修改访问权限
            constructor.setAccessible(true);

            Student student = (Student) constructor.newInstance("nan", 18);

            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

(重要)获得类中方法相关的方法

代码演示:
 

    // 反射私有方法
    public static void reflectPrivateMethod() {//getDeclaredMethods()获得该类所有方法
        Class<?> classStudent = null;
        try {
            classStudent = Class.forName("demo1.Student");
            //参数填方法名和反射参数
            Method method = classStudent.getDeclaredMethod("function", String.class);

            method.setAccessible(true);

            //两种
            Student student = (Student) classStudent.newInstance();
            Object student1 = classStudent.newInstance();

            //修改student方法的输出
            method.invoke(student, "我是一个反射的参数!");

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }


反射优点和缺点

优点:

1. 对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法 

2. 增加程序的灵活性和扩展性,降低耦合性,提高自适应能力

3. 反射已经运用在了很多流行框架如:Struts、Hibernate、Spring 等等

缺点:

1. 使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低。

2. 反射技术绕过了源代码的技术,因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂 


总结

1.反射的意义

2. 反射重要的几个类: Class类 、Field类、 Method类、 Constructor类 

3. 学会合理利用反射,一定要在安全环境下使用


枚举

枚举是抽象类,枚举的构造方法默认是私有的(重要)

枚举是在JDK1.5以后引入的。主要用途是:将一组常量组织起来,在这之前表示一组常量通常使用

定义常量的方式:

public static final int RED = 1;
public static final int GREEN = 2;
public static final int BLACK = 3;

但是常量举例有不好的地方,例如:可能碰巧有个数字1,但是他有可能误会为是RED,现在我们

可以直接用枚举来进行组织,这样一来,就拥有了类型,枚举类型。而不是普通的整型

public enum TestEnum {
RED,BLACK,GREEN;
}


优点:将常量组织起来统一进行管理

本质:是 java.lang.Enum 的子类,也就是说,自己写的枚举类,就算没有显示的继承 Enum ,但

是其默认继承了 Enum这个类


枚举的使用

常用方法

常用方法代码演示:

public enum TestEnum {//枚举类 我们这个TestEnum类默认继承Enum类 所以也会继承Enum类的构造方法
    //枚举对象
    RED(1, "红色"),
    GREEN(2, "绿色"),
    BLACK(3, "黑色");
    private int ordinal;
    private String color;

    private TestEnum(int ordinal, String color) {
        this.ordinal = ordinal;
        this.color = color;
    }

    public static void main(String[] args) {
        //values()以 数组形式 返回 枚举类型的所有成员
        TestEnum[] testEnums = TestEnum.values();

        for (int i = 0; i < testEnums.length; i++) {
            //获取枚举成员的索引位置
            System.out.println(testEnums[i].ordinal());
        }

        TestEnum v = TestEnum.valueOf("BLACK");//将普通字符串转换为枚举实例
        System.out.println(v);

        System.out.println(RED.compareTo(BLACK));//比较两个枚举成员在定义时的顺序
    }
}

疑问:Enum类源码里没有values方法,为什么可以被调用

这是因为在编译枚举类时,Java 编译器会为每个枚举类自动添加一个名为 values() 的静态方

法,用于返回该枚举类中所有枚举常量的数组,虽然在源代码中你看不到 values() 方法的实

现,但它实际上在编译时被添加到了编译后的字节码中,因此可以被调用。


枚举尝试反射

枚举是否可以通过反射,拿到实例对象呢? 答案是不能

代码演示:

    public static void func() {
        Class<?> c1 = null;
        try {
            c1 = Class.forName("demo2.TestEnum");

            //我们这个TestEnum类默认继承Enum类 所以也会继承Enum类的构造方法
            Constructor<?> constructor = c1.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);

            constructor.setAccessible(true);

            TestEnum testEnum = (TestEnum) constructor.newInstance("白色", 7, 6, "蓝色");

            System.out.println(testEnum);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

结果发现报异常了!异常的原因是没有对应的构造方法

我们去枚举类的底层源码看它有个构造方法,我们所有的枚举类,都是默认继承java.lang.Enum ,

说到继承,继承了什么?继承了父类除构造函数外的所有东西,并且子类要帮助父类进行构造!而

我们写的类,并没有帮助父类构造

接着帮父类构造让我们看看代码以及结果

    public static void func() {
        Class<?> c1 = null;
        try {
            c1 = Class.forName("demo2.TestEnum");

            //我们这个TestEnum类默认继承Enum类 所以也会继承Enum类的构造方法
            Constructor<?> constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class, String.class);

            constructor.setAccessible(true);

            TestEnum testEnum = (TestEnum) constructor.newInstance("白色", 7, 6, "蓝色");

            System.out.println(testEnum);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

又报异常了!当我们点进去看源码发现不能通过反射获取枚举类的实例


总结

1、枚举本身就是一个类(抽象类),其构造方法默认为私有的,且都是默认继承与 java.lang.Enum 

2、枚举可以避免反射和序列化问题


Lambda表达式

基本语法: (parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }

Lambda表达式由三部分组成:

1. paramaters:类似方法中的形参列表,这里的参数是函数式接口里的参数。这里的参数类型可以明确的声明
也可不声明而由JVM隐含的推断。另外当只有一个推断类型时可以省略掉圆括号。

2. ->:可理解为“被用于”的意思

3. 方法体:可以是表达式也可以代码块,是函数式接口里方法的实现。代码块可返回一个值或者什么都不反
回,这里的代码块块等同于方法的方法体。如果是表达式,也可以返回一个值或者什么都不反回。


函数式接口

要了解Lambda表达式,首先需要了解什么是函数式接口

函数式接口定义:一个接口有且只有一个抽象方法 

定义方式:

//函数式接口
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn1 {
    //注意:只能有一个方法
    void test();
}

注意:

1. 如果一个接口只有一个抽象方法,那么该接口就是一个函数式接口

2. 如果我们在某个接口上声明了 @FunctionalInterface 注解,那么编译器就会按照函数式接口的

定义来要求该接口,这样如果有两个抽象方法,程序编译就会报错的。所以,从某种意义上来说,

只要你保证你的接口中只有一个抽象方法,你可以不加这个注解。加上就会自动进行检测的。


Lambda表达式的基本使用

定义无返回值的接口:

//无返回值无参数
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
    void test();
}

//无返回值一个参数
@FunctionalInterface
interface OneParameterNoReturn {
    void test(int a);
}

//无返回值多个参数
@FunctionalInterface
interface MoreParameterNoReturn {
    void test(int a, int b);
}


代码演示:

    public static void main2(String[] args) {

        //Lambda表达式  无返回值无参数
        NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = () -> System.out.println("重写了test方法!" );
        noParameterNoReturn.test();

        //Lambda表达式  无返回值一个参数
        OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (a) -> System.out.println("oneParameterNoReturn :" + a);
        oneParameterNoReturn.test(10);

        //Lambda表达式  无返回值多个参数
        MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = ((a, b) -> System.out.println(a + b));
        moreParameterNoReturn.test(1, 2);

    }

定义有返回值的接口:

//有返回值无参数
@FunctionalInterface
interface NoParameterReturn {
    int test();
}

//有返回值一个参数
@FunctionalInterface
interface OneParameterReturn {
    int test(int a);
}

//有返回值多参数
@FunctionalInterface
interface MoreParameterReturn {
    int test(int a, int b);
}

代码演示:

    public static void main3(String[] args) {
        //Lambda表达式  有返回值无参数
        //NoParameterReturn noParameterReturn = () -> 10;
        NoParameterReturn noParameterReturn = () -> {
            return 10;
        };
        System.out.println(noParameterReturn.test());

        //Lambda表达式  有返回值一个参数
        OneParameterReturn oneParameterReturn = (a) -> {
            return a;
        };
        System.out.println(oneParameterReturn.test(20));

        //Lambda表达式  有返回值多参数
        MoreParameterReturn moreParameterReturn = (q, w) -> {
            return q + w;
        };
        System.out.println(moreParameterReturn.test(10, 20));
    }