Java summary sharing reflection, enumeration, Lambda expression
- WBOYforward
- 2022-11-22 16:25:181743browse
This article brings you relevant knowledge about java, which mainly introduces relevant content about reflection, enumeration, and lambda expressions, including the overview, use, advantages and disadvantages of reflection. , custom constructed enumeration objects, etc. Let’s take a look at them together. I hope it will be helpful to everyone.
java video tutorial"
1. Reflection
1. Overview of reflection
- What is reflection
running state, for any class, you can know all the properties and methods of this class ; for any object, you can call it Since we can get any methods and attributes of Java, we can modify some type information; this function of dynamically obtaining information and dynamically calling object methods is called the reflection mechanism of the Java language.
- Basic information about reflection
Runtime type (RTTI ) and compile-time type , for example, Person p = new Student(); in this code, p’s compile-time type is Person, and its run-time type is Student. Programs need true confidence in discovering objects and classes at runtime. By using the reflection program, you can determine which classes the object and class belong to.
- The use of reflection
- In the daily development process of third-party applications, we often encounter
- a certain class If a certain member variable, method or property is private or only open to system applications, you can use Java's reflection mechanism to obtain the required private members or methods through reflection. The most important use of reflection is to develop various general frameworks
- . For example, in spring, we hand over all class beans to the spring container management, whether it is XML configuration beans or annotation configuration. When we get beans from the container for dependency injection, the container will read the configuration, and the configuration gives the class information. Spring needs to create those beans based on this information, and spring will dynamically create these classes.
2. Use of reflection
##2.1 Commonly used classes for reflection
| Purpose | |
|---|---|
| Field class | |
| Method class | |
| Constructor class | |
.class file at this time. The compiled Java file, that is, the .class file will be parsed by the JVM into an object. This The object is java.lang.Class. In this way, when the program is running, each java file eventually becomes an instance of the Class class. By applying Java's reflection mechanism to this instance, we can obtain or even add and change the attributes and actions of the class corresponding to the Class object, making this class a dynamic class.
2.2 Obtaining Class objects through reflection There are three ways to obtain objects through reflection:
Through the forName method in the Class class .
- Get it through class name.class.
- Obtained by calling the getclass method using the instance object.
- Below we demonstrate whether the objects obtained using the three methods are the same object. Let's obtain the class information object of the related Student class.
class Student{
//私有属性name
private String name = "rong";
//公有属性age
public int age = 18;
//不带参数的构造方法
public Student(){
System.out.println("Student()");
}
//带两个参数的构造方法
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 eating");
}
public void sleep(){
System.out.println("i am sleeping");
}
private void function(String str) {
System.out.println("私有方法function被调用:"+str);
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}}Get the Class object of the corresponding class:
public static void main(String[] args) {
//有3种方式可以获取Class对象
//1.通过对象的getClass()方法
Student student1 = new Student();
Class> c1 = student1.getClass();
//2、通过类名.class获取
Class> c2 = Student.class;
//3. forName(“路径”)
Class> c3 = null;
try {
c3 = Class.forName("Student");
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
System.out.println(c1.equals(c2));
System.out.println(c1.equals(c3));
System.out.println(c2.equals(c3));}Execution results:Discovered through the results, obtained in three ways The objects are the same.
2.3 Obtain methods related to the Class class
| Purpose | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| getDeclaredClasses() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| forName(String className) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| newInstance() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| getName() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.4 使用反射创建实例对象首先获取到Class对象，然后通过Class对象中的newInstance()方法创建实例对象 . 需要注意的是newInstance()方法的返回值的是一个泛型，在编译阶段会被擦除为Object，所以我们在接收的时候需要强制类型转换 . public static void main(String[] args) {
//获取相关类的Class对象
Class> c = Student.class;
//使用newInstance方法创建实例
try {
//需要进行强转
Student student = (Student) c.newInstance();
System.out.println(student);
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}}
执行结果： 通过反射成功创建了Student类的实例。 2.5 使用反射获取实例对象中的构造方法
使用反射获取实例对象中构造方法然后创建实例对象:
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//1.获取Clas对象
Class> c = Class.forName("Student");
//2.获取指定参数列表的构造器，演示获取Student中的一个私有构造器,参数传形参列表类型
try {
Constructor> constructor = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
//获取的私有构造方法，需要打开访问权限,默认关闭
constructor.setAccessible(true);
//3.根据获取到的构造器获取实例对象,使用newInstance方法,需要传入构造器需要的参数
Student student = (Student) constructor.newInstance("张三", 20);
System.out.println(student);
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}}
运行结果: 获取到了私有的构造器，按照所传参数创建实例对象。 2.6 通过反射获取实例对象的属性
通过如下过程修改一个对象的私有属性:
public static void main(String[] args) {
//1.获取Class对象
Class> c = Student.class;
try {
//2.通过反射创建实例对象
Student student = (Student) c.newInstance();
//3.获取私有属性name
Field field = c.getDeclaredField("name");
//4.给该私有属性开权限
field.setAccessible(true);
//5.修改该私有属性
field.set(student, "被反射修改的私有属性");
System.out.println(student);
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}}
运行结果: 实例对象里面的私有属性name被修改了。 2.7 通过反射获取实例对象的方法
通过如下过程获取Student对象中的私有方法function:
public static void main(String[] args) {
try {
//1.获取Class对象
Class> c = Class.forName("Student");
//2.获取Student的一个实例对象
Student student = (Student) c.newInstance();
//3.通过class对象获取实例的方法对象，参数为方法名，以及形参列表
Method method = c.getDeclaredMethod("function", String.class);
//4.为私有方法开访问权限
method.setAccessible(true);
//5.通过invork方法调用方法
method.invoke(student, "传入私有方法参数");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}}
运行结果: 通过反射可以获取到实例对象的私有方法并进行调用。 2.8 获得类中注解相关的方法
3. 反射的优缺点优点：
缺点：
二. 枚举1. 枚举的概述枚举是在JDK1.5以后引入的; 关键字enum可以将一组具名的值的有限集合创建为一种新的类型，而这些具名的值可以作为常规的程序组件使用，这个新的类型就是枚举。 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 int final RED = 1;public static int final GREEN = 2;public static int final 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。而不是普通的整形1. 下面是创建一个Color枚举类型 : public enum Color {
RED,BLUE,GREEN,YELLOW,BLACK;}
优点：将常量组织起来统一进行管理 场景：错误状态码，消息类型，颜色的划分，状态机等等… 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 ，但是其默认继承了这个类。 2. 枚举的使用2.1 switch语句中使用枚举switch语句中可以使用枚举来提高代码的可读性。 其实enum关键字组织的是一个特殊的类，里面包含一个或多个的枚举对象，下面定义的Color，其实里面包含了3个枚举对象，每个对象都是Color类型。 enum Color {
BLACK,YELLOW,GREEN;}public class Test {
public static void main(String[] args) {
Color color = Color.YELLOW;
switch (color) {
case BLACK:
System.out.println("BLACK");
break;
case YELLOW:
System.out.println("YELLOW");
break;
case GREEN:
System.out.println("GREEN");
break;
default:
break;
}
}}
运行结果: 2.2 枚举enum中的常用方法枚举中常用的方法如下：
关于Enum类源码中找不到values()方法的解释: values方法，在编译前无法找到，这是因为enum声明实际上定义了一个类，我们可以通过定义的enum调用一些方法，Java编译器会自动在enum类型中插入一些方法，其中就包括values()，valueOf()，所以我们的程序在没编译的时候，就没办法查看到values()方法以及源码，这也是枚举的特殊性。
public enum Color {
BLACK,YELLOW,GREEN;
public static void main(String[] args) {
Color[] colors = Color.values();
for (Color c : colors) {
System.out.println(c);
}
}}
运行结果:
public enum Color {
BLACK,YELLOW,GREEN;
public static void main(String[] args) {
Color color = Color.valueOf("BLACK");
System.out.println(color);
}}
运行结果:
public enum Color {
BLACK,YELLOW,GREEN;
public static void main(String[] args) {
Color[] colors = Color.values();
for (Color c : colors) {
System.out.println(c + "的索引:" + c.ordinal());
}
}}
运行结果:
public enum Color {
BLACK,YELLOW,GREEN;
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Color.GREEN.compareTo(Color.YELLOW));
System.out.println(Color.BLACK.compareTo(Color.YELLOW));
}}
运行结果: 3. 自定义构造枚举对象上面的例子中enum本质上其实是一个特殊的类，默认继承了抽象类java.lang.Enum，里面包含了一个或多个枚举对象，并且这些枚举对象默认情况下都是通过无参数的构造方法构造的， 其实我们可以在枚举类中自定义属性方法以及构造方法，实现自定义枚举对象. 看下面的写法, 和上面的例子是一样的 , 只不过上面的写法是无参构造省略了 ( ) 我们可以自己在枚举类中定义一些属性, 然后去写含有含有参数的构造方法, 实现自定义枚举; 注意 : 枚举中的构造方法必须(默认)是私有的, 且当我们写了含有参数的构造方法时, 编译器不会再提提供无参的构造方法 , 所以此时需要按照我们自己写的构造方法传入参数; public enum Color {
BLACK("BLACK", 11, 1),
YELLOW("YELLOW", 12, 2),
GREEN("GREEN", 13, 3);
public String colorName;
public int colorId;
public int ordonal;
Color(String colorName, int colorId, int ordonal) {
this.colorName = colorName;
this.colorId = colorId;
this.ordonal = ordonal;
}
@Override
public String toString() {
return "Color{" +
"colorName='" + colorName + '\'' +
", colorId=" + colorId +
", ordonal=" + ordonal +
'}';
}
public static void main(String[] args) {
Color[] colors = Color.values();
for (Color c : colors) {
System.out.println(c);
}
}}
运行结果: 4. 枚举的安全性首先看下面的代码, 我们想要从外部通过反射获取到枚举类: public class Test {
public static void main(String[] args) {
//尝试获取枚举对象
Class> c = Color.class;
try {
//获取构造方法对象
Constructor> constructor = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
//开权限
constructor.setAccessible(true);
//通过构造方法构造对象
Color color = (Color) constructor.newInstance("蓝色", 88, 2);
System.out.println(color);
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}}
运行结果: 结果中抛出一个 上面说过枚举类是默认继承抽象类java.lang.Enum的，所以要构造enum需要先帮助父类完成构造，但是枚举类与一般的类相比比较特殊，它不是使用super关键字进行显示地帮助父类构造，而是在编译后会多插入两个参数来帮助父类构造，也就是说，我们传参时要在原本所定义的构造方法参数列表基础上前面再添加String和int类型的两个参数 所以实际情况下，我们需要在反射获取构造器时，多写两个参数 Constructor> constructor = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, String.class, int.class, int.class); 再次运行程序结果如下: 可以发现结果还是会抛出异常，但是此时抛的不是构造方法找不到的异常，而是枚举无法进行反射异常 所以枚举对象是无法通过反射得到的, 这也就保证了枚举的安全性; 其实枚举无法通过反射获取到枚举对象是因为在**newInstance****()**中获取枚举对象时，会过滤掉枚举类型，如果遇到的是枚举类型就会抛出异常。 5. 总结
枚举的优点：
枚举的缺点：
三. Lambda表达式1. 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 。 注意:
定义方式： @FunctionalInterfaceinterface NoParameterNoReturn {
//注意：只能有一个方法
void test();}
基于jdk1.8, 还以有如下定义: @FunctionalInterfaceinterface NoParameterNoReturn {
void test();
default void test2() {
System.out.println("JDK1.8新特性，default默认方法可以有具体的实现");
}}
2. 什么是Lambda表达式？Lambda表达式是Java SE 8中一个重要的新特性。lambda表达式允许你通过表达式来代替功能接口。 lambda表达 式就和方法一样,它提供了一个正常的参数列表和一个使用这些参数的主体(body,可以是一个表达式或一个代码 块)。 Lambda 表达式（Lambda expression），基于数学中的λ演算得名，也可称为闭包（Closure） 。 Lambda表达式的语法: (parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }
Lambda表达式由三部分组成：
常用的lambda表达式格式： // 1. 不需要参数,返回值为 2() -> 2 // 2. 接收一个参数(数字类型),返回其2倍的值x -> 2 * x // 3. 接受2个参数(数字),并返回他们的和(x, y) -> x + y // 4. 接收2个int型整数,返回他们的乘积(int x, int y) -> x * y // 5. 接受一个 string 对象,并在控制台打印,不返回任何值(看起来像是返回void)(String s) -> System.out.print(s) 3. Lambda表达式的基本使用
以下面这些接口为例: //无返回值无参数@FunctionalInterfaceinterface NoParameterNoReturn {
void test();}//无返回值一个参数@FunctionalInterfaceinterface OneParameterNoReturn {
void test(int a);}//无返回值多个参数@FunctionalInterfaceinterface MoreParameterNoReturn {
void test(int a,int b);}//有返回值无参数@FunctionalInterfaceinterface NoParameterReturn {
int test();}//有返回值一个参数@FunctionalInterfaceinterface OneParameterReturn {
int test(int a);}//有返回值多参数@FunctionalInterfaceinterface MoreParameterReturn {
int test(int a,int b);}
实现接口最原始的方式就是定义一个类去重写对应的方法，其次更简便的方式就是使用匿名内部类去实现接口; public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){
@Override
public void test() {
System.out.println("hello");
}
};
noParameterNoReturn.test();
}}
那么这里使用lambda表达式, 可以进一步进行简化; public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
System.out.println("无参数无返回值");
};
noParameterNoReturn.test();
OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (int a)->{
System.out.println("一个参数无返回值："+ a);
};
oneParameterNoReturn.test(10);
MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a,int b)->{
System.out.println("多个参数无返回值："+a+" "+b);
};
moreParameterNoReturn.test(20,30);
NoParameterReturn noParameterReturn = ()->{
System.out.println("有返回值无参数！");
return 40;
};
//接收函数的返回值
int ret = noParameterReturn.test();
System.out.println(ret);
OneParameterReturn oneParameterReturn = (int a)->{System.out.println("有返回值有一个参数！");
return a;
};
ret = oneParameterReturn.test(50);
System.out.println(ret);
MoreParameterReturn moreParameterReturn = (int a,int b)->{
System.out.println("有返回值多个参数！");
return a+b;
};
ret = moreParameterReturn.test(60,70);
System.out.println(ret);
}}
上面的的代码根据开头的省略规则还可以进一步省略, 如下: public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->System.out.println("无参数无返回值");
noParameterNoReturn.test();
OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = a-> System.out.println("一个参数无返回值："+ a);
oneParameterNoReturn.test(10);
MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (a,b)-> System.out.println("多个参数无返回值："+a+" "+b);
moreParameterNoReturn.test(20,30);
//有返回值无参数！
NoParameterReturn noParameterReturn = ()->40;
int ret = noParameterReturn.test();
System.out.println(ret);
//有返回值有一个参数！
OneParameterReturn oneParameterReturn = a->a;
ret = oneParameterReturn.test(50);
System.out.println(ret);
//有返回值多个参数！
MoreParameterReturn moreParameterReturn = (a,b)->a+b;
ret = moreParameterReturn.test(60,70);
System.out.println(ret);
}}
还有一种写法更加简洁, 但可读性就… , 比如: OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = a-> System.out.println(a); 可以简化成下面的样子, 看不太懂了… OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = System.out::println; 4. 变量捕获Lambda 表达式中存在变量捕获 ，了解了变量捕获之后，我们才能更好的理解Lambda 表达式的作用域 。 在匿名内部类中，只能捕获到常量，或者没有发生修改的变量，因为lambda本质也是实现函数式接口，所以lambda也满足此变量捕获的规则。 下面的代码捕获的变量num未修改, 程序可以正常编译和运行; 当捕获的变量num是修改过的, 则会报错; 5. Lambda在集合当中的使用5.1 Collection接口中的forEach方法注意：Collection的forEach()方 法是从接口 java.lang.Iterable 拿过来的。 forEach方法需要传递的参数是Consumer super E> action，这个参数也是一个函数式接口，需要重写里面的accept方法。 使用匿名内部类，accept中的t参数表示集合中迭代出的元素，我们可以对该元素设定操作, 这里重写的方法只做输出操作; public static void main(String[] args) {
ArrayList<string> list = new ArrayList();
list.add("欣");
list.add("欣");
list.add("向");
list.add("荣");
list.forEach(new Consumer<string>(){
@Override
public void accept(String str){
//简单遍历集合中的元素。
System.out.print(str+" ");
}
});}</string></string>
执行结果: 我们可以将上面的匿名内部类使用lambda表示，它只有一个参数没有返回值，上面的代码变为 public static void main(String[] args) {
ArrayList<string> list = new ArrayList();
list.add("欣");
list.add("欣");
list.add("向");
list.add("荣");
list.forEach(s -> System.out.print(s + " "));}</string>
5.2 Map中forEach方法map中的forEach方法和前面Collection中的forEach方法的使用其实都差不多，换了一个参数而已，这个参数BiConsumer super K, ? super V> action同样是一个函数式接口，我们需要传入一个实现该接口的实现类。 使用匿名内部类: public static void main(String[] args) {
Map<integer> map = new HashMap();
map.put(1, "欣");
map.put(2, "欣");
map.put(3, "向");
map.put(4, "荣");
map.forEach(new BiConsumer<integer>(){
@Override
public void accept(Integer k, String v){
System.out.println(k + "=" + v);
}
});}</integer></integer>
运行结果: 同样的对上面代码可以使用lambda表达式来实现，这是一个含有两个参数无返回值的函数式接口，上面的代码改为： public static void main(String[] args) {
Map<integer> map = new HashMap();
map.put(1, "欣");
map.put(2, "欣");
map.put(3, "向");
map.put(4, "荣");
map.forEach((k,v)-> System.out.println(k + "=" + v));}</integer>
5.3 大部分接口中的sort方法大部分接口中的sort方法，默认都是按照升序的方式进行排序，如果需要对自定义类进行排序或者实现自定义规则的排序，需要额外传入一个Comparator的实现类对象(比较器) ; 这里以List集合中的sort方法为例 . public static void main(String[] args) {
ArrayList<string> list = new ArrayList();
list.add("aaaa");
list.add("bbb");
list.add("cc");
list.add("d");
list.sort(new Comparator<string>() {
@Override
public int compare(String str1, String str2){
//注意这里比较的是长度
return str1.length()-str2.length();
}
});
System.out.println(list);}</string></string>
运行结果: 同样的对上面代码可以使用lambda表达式来实现，这是一个含有两个参数有返回值的函数式接口，上面的代码改为： public static void main(String[] args) {
ArrayList<string> list = new ArrayList();
list.add("aaaa");
list.add("bbb");
list.add("cc");
list.add("d");
//调用带有2个参数的方法，且返回长度的差值
list.sort((str1,str2)-> str1.length()-str2.length());
System.out.println(list);}</string>
6. 总结Lambda表达式的优点很明显，在代码层次上来说，使代码变得非常的简洁。缺点也很明显，代码不易读。 优点：
缺点：
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