Java中的反射,枚舉及l(fā)ambda表達(dá)式的使用詳解
一、反射
1.1 定義
Java的反射(reflection
)機(jī)制是在運(yùn)行狀態(tài)中,對(duì)于任意一個(gè)類,都能夠知道這個(gè)類的所有屬性和方法;對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象,都能夠調(diào)用它的任意方法和屬性,既然能拿到,那么我們就可以修改部分類型信息;這種動(dòng)態(tài)獲取信息以及動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)象方法的功能稱為java語言的反射(reflection
)機(jī)制。
1.2 用途
1、在日常的第三方應(yīng)用開發(fā)過程中,經(jīng)常會(huì)遇到某個(gè)類的某個(gè)成員變量、方法或是屬性是私有的或是只對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用開放,這時(shí)候就可以利用Java的反射機(jī)制通過反射來獲取所需的私有成員或是方法 。
2、反射最重要的用途就是開發(fā)各種通用框架,比如在spring
中,我們將所有的類Bean
交給spring
容器管理,無論是XML
配置Bean
還是注解配置,當(dāng)我們從容器中獲取Bean
來依賴注入時(shí),容器會(huì)讀取配置,而配置中給的就是類的信息,spring
根據(jù)這些信息,需要?jiǎng)?chuàng)建哪些Bean
,spring
就動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建這些類。
1.3 反射基本信息
Java程序中許多對(duì)象在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩種類型:運(yùn)行時(shí)類型(RTTI)和編譯時(shí)類型,例如Person p = newStudent();
這句代碼中p
在編譯時(shí)類型為Person
,運(yùn)行時(shí)類型為Student
。程序需要在運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)象和類的真實(shí)信息。而通過使用反射程序就能判斷出該對(duì)象和類屬于哪些類。
1.4 與反射相關(guān)的類
類名 | 用途 |
---|---|
Class類 | 代表類的實(shí)體,在運(yùn)行的Java應(yīng)用程序中表示類和接口 |
Field類 | 代表類的成員變量/類的屬性 |
Method類 | 代表類的方法 |
Constructor類 | 代表了類的構(gòu)造方法 |
1.5 Class類(反射機(jī)制的起源 )
Class代表類的實(shí)體,在運(yùn)行的Java應(yīng)用程序中表示類和接口 .
Java
文件被編譯后,生成了.class
文件,JVM
此時(shí)就要去解讀.class
文件 ,被編譯后的Java
文件.class
也被JVM
解析為一個(gè)對(duì)象,這個(gè)對(duì)象就是 java.lang.Class
.這樣當(dāng)程序在運(yùn)行時(shí),每個(gè)類文件就最終變成了Class
類對(duì)象的一個(gè)實(shí)例。我們通過Java
的反射機(jī)制應(yīng)用到這個(gè)實(shí)例,就可以去獲得甚至去添加改變這個(gè)類的屬性和動(dòng)作,使得這個(gè)類成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的類 .
1.6 Class類中的相關(guān)方法
常用獲得類相關(guān)的方法:
方法 | 用途 |
---|---|
getClassLoader() | 獲得類的加載器 |
getDeclaredClasses() | 返回一個(gè)數(shù)組,數(shù)組中包含該類中所有類和接口類的對(duì)象(包括私有的) |
forName(String className) | 根據(jù)類名返回類的對(duì)象 |
newInstance() | 創(chuàng)建類的實(shí)例 |
getName() | 獲得類的完整路徑名字 |
常用獲得類中屬性相關(guān)的方法(以下方法返回值為Field相關(guān))
方法 | 用途 |
---|---|
getField(String name) | 獲得某個(gè)公有的屬性對(duì)象 |
getFields() | 獲得某個(gè)公有的屬性對(duì)象 |
getDeclaredField(String name) | 獲得某個(gè)屬性對(duì)象 |
getDeclaredFields() | 獲得某個(gè)屬性對(duì)象 |
獲得類中注解相關(guān)的方法:
方法 | 屬性 |
---|---|
getAnnotation(Class annotationClass) | 返回該類中與參數(shù)類型匹配的公有注解對(duì)象 |
getAnnotations() | 返回該類所有的公有注解對(duì)象 |
getDeclaredAnnotation(Class annotationClass) | – |
getDeclaredAnnotations() | 返回該類所有的注解對(duì)象 |
獲得類中構(gòu)造器相關(guān)的方法(以下方法返回值為Constructor相關(guān))
方法 | 屬性 |
---|---|
getConstructor(Class…<?> parameterTypes) | 獲得該類中與參數(shù)類型匹配的公有構(gòu)造方法 |
getConstructors() | 獲得該類的所有公有構(gòu)造方法 |
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes) | 獲得該類中與參數(shù)類型匹配的構(gòu)造方法 |
getDeclaredConstructors() | 獲得該類中所以構(gòu)造方法 |
1.7 獲得Class對(duì)象的三種方式
在反射之前,我們需要做的第一步就是先拿到當(dāng)前需要反射的類的Class
對(duì)象,然后通過Class
對(duì)象的核心方法,達(dá)到反射的目的,即:在運(yùn)行狀態(tài)中,對(duì)于任意一個(gè)類,都能夠知道這個(gè)類的所有屬性和方法;對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象,都能夠調(diào)用它的任意方法和屬性,既然能拿到,那么我們就可以修改部分類型信息。
第一種,使用 Class.forName("類的全路徑名")
; 靜態(tài)方法。
前提:已明確類的全路徑名。
第二種,使用 .class
方法。
說明:僅適合在編譯前就已經(jīng)明確要操作的 Class
。
第三種,使用類對(duì)象的 getClass()
方法。
代碼示例:
本節(jié)代碼均在一個(gè)包下面。
package reflectTest; class Student{ //私有屬性name private String name = "bit"; //公有屬性age public int age = 18; //不帶參數(shù)的構(gòu)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 + '}'; } } public class test01 { public static void main(String[] args) { try { //通過 Class 對(duì)象的 forName() 靜態(tài)方法來獲取,用的最多, //但可能拋出 ClassNotFoundException 異常 Class<?> c1 = Class.forName("reflectTest.Student"); //直接通過 類名.class 的方式得到,該方法最為安全可靠,程序性能更高 //這說明任何一個(gè)類都有一個(gè)隱含的靜態(tài)成員變量 class Class<?> c2 = Student.class; //通過getClass獲取Class對(duì)象 Student student = new Student(); Class<?> c3 = student.getClass(); System.out.println(c1.equals(c2)); System.out.println(c1.equals(c3)); System.out.println(c2.equals(c3)); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } }
輸出結(jié)果:
1.8 反射的使用
package reflectTest; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; /** * 通過class類的newInstance方法獲取類的實(shí)例 */ public class ReflectClassDemo { public static void reflectNewInstance(){ try { //獲得Class對(duì)象 Class<?> c1 = Class.forName("reflectTest.Student"); //創(chuàng)建類的實(shí)例 Student student = (Student) c1.newInstance(); System.out.println(student); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 反射私有的構(gòu)造方法 */ public static void reflectPrivateConstructor() { try { Class<?> c1 = Class.forName("reflectTest.Student"); //構(gòu)造方法 Constructor<?> constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class); //設(shè)置為true后可修改訪問權(quán)限 constructor.setAccessible(true); Student student = (Student) constructor.newInstance("world",18); System.out.println(student); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchMethodException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 反射私有屬性 */ public static void reflectPrivateField() { try { Class<?> c1 = Class.forName("reflectTest.Student"); Student student = (Student) c1.newInstance(); Field field = c1.getDeclaredField("name"); field.setAccessible(true); field.set(student,"zhang"); System.out.println(student); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchFieldException e) { e.printStackTrace(); } } // 反射私有方法 public static void reflectPrivateMethod() { try { Class<?> c1 = Class.forName("reflectTest.Student"); Student student = (Student) c1.newInstance(); Method method = c1.getDeclaredMethod("function",String.class); method.setAccessible(true); method.invoke(student,"我是私有的方法的參數(shù)"); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchMethodException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { // reflectNewInstance(); // reflectPrivateConstructor(); // reflectPrivateField(); reflectPrivateMethod(); } }
1.9 反射優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
1.對(duì)于任意一個(gè)類,都能夠知道這個(gè)類的所有屬性和方法;對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象,都能夠調(diào)用它的任意一個(gè)方法
2.增加程序的靈活性和擴(kuò)展性,降低耦合性,提高自適應(yīng)能力
3.反射已經(jīng)運(yùn)用在了很多流行框架如:Struts、Hibernate、Spring
等等。
缺點(diǎn):
1.使用反射會(huì)有效率問題。會(huì)導(dǎo)致程序效率降低。
2.反射技術(shù)繞過了源代碼的技術(shù),因而會(huì)帶來維護(hù)問題。反射代碼比相應(yīng)的直接代碼更復(fù)雜 。
二、枚舉
枚舉的主要用途是:將一組常量組織起來,在這之前表示一組常量通常使用定義常量的方式:
public static int final RED = 1; public static int final GREEN = 2; public static int final BLACK = 3;
但是常量舉例有不好的地方,例如:可能碰巧有個(gè)數(shù)字1,但是他有可能誤會(huì)為是RED,現(xiàn)在我們可以直接用枚舉來進(jìn)行組織,這樣一來,就擁有了類型,枚舉類型。而不是普通的整形1。
代碼示例:
package enumTest; public enum test01 { RED,BLACK,GREEN,WHITE; public static void main(String[] args) { // System.out.println(test01.BLACK); // System.out.println(BLACK); test01 te = test01.BLACK; switch (te) { case RED: System.out.println("red"); break; case BLACK: System.out.println("black"); break; case WHITE: System.out.println("white"); break; case GREEN: System.out.println("green"); break; default: break; } } }
輸出結(jié)果:
優(yōu)點(diǎn):將常量組織起來統(tǒng)一進(jìn)行管理;
場景:錯(cuò)誤狀態(tài)碼,消息類型,顏色的劃分,狀態(tài)機(jī)等等…
本質(zhì):是 java.lang.Enum
的子類,也就是說,自己寫的枚舉類,就算沒有顯示的繼承 Enum
,但是其默認(rèn)繼承了這個(gè)類。
2.1 Enum 類的常用方法
方法名稱 | 描述 |
---|---|
values() | 以數(shù)組形式返回枚舉類型的所有成員 |
ordinal() | 獲取枚舉成員的索引位置 |
valueOf() | 將普通字符串轉(zhuǎn)換為枚舉實(shí)例 |
compareTo() | 比較兩個(gè)枚舉成員在定義時(shí)的順序 |
values()代碼示例 :
public enum test01 { RED,BLACK,GREEN,WHITE; public static void main(String[] args) { test01[] te = test01.values(); for (int i = 0; i < te.length; i++) { System.out.println(te[i]); } } }
輸出結(jié)果:
ordinal() 代碼示例:
public enum test01 { RED,BLACK,GREEN,WHITE; public static void main(String[] args) { test01[] te = test01.values(); for (int i = 0; i < te.length; i++) { System.out.println(te[i] + " --> " + te[i].ordinal()); } } }
輸出結(jié)果:
valueOf() 、compareTo() 代碼示例:
public enum test01 { RED,BLACK,GREEN,WHITE; public static void main(String[] args) { //把字符串變成對(duì)應(yīng)的枚舉對(duì)象 test01 te = test01.valueOf("RED"); System.out.println(te); System.out.println(RED.compareTo(GREEN));//-2 System.out.println(BLACK.compareTo(RED));//1 } }
輸出結(jié)果:
枚舉的構(gòu)造方法默認(rèn)是私有的
public enum test01 { //枚舉對(duì)象 RED("red",1),BLACK(),GREEN(),WHITE(); public String color; public int ordinal; //private 加或者不加其都是私有的 test01(String color, int ordinal) { this.color = color; this.ordinal = ordinal; } //無參構(gòu)造 test01(){ } }
2.2 枚舉的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
1.枚舉常量更簡單安全 。
2.枚舉具有內(nèi)置方法 ,代碼更優(yōu)雅。
缺點(diǎn):
1.不可繼承,無法擴(kuò)展。
- 枚舉非常安全,不能通過反射,拿到實(shí)例對(duì)象。
- 枚舉本身就是一個(gè)類,其構(gòu)造方法默認(rèn)為私有的,且都是默認(rèn)繼承于
java.lang.Enum
- 枚舉可以避免反射和序列化問題
三、Lambda 表達(dá)式
Lambda
表達(dá)式是Java SE 8
中一個(gè)重要的新特性。lambda
表達(dá)式允許你通過表達(dá)式來代替功能接口。 lambda
表達(dá)式就和方法一樣,它提供了一個(gè)正常的參數(shù)列表和一個(gè)使用這些參數(shù)的主體(body,可以是一個(gè)表達(dá)式或一個(gè)代碼塊)。 Lambda
表達(dá)式(Lambda expression)
可以看作是一個(gè)匿名函數(shù),基于數(shù)學(xué)中的λ
演算得名,也可稱為閉包(Closure
)。
3.1 Lambda表達(dá)式的語法及基本使用
基本語法: (parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }
Lambda表達(dá)式由三部分組成:
1.paramaters
:類似方法中的形參列表,這里的參數(shù)是函數(shù)式接口里的參數(shù)。這里的參數(shù)類型可以明確的聲明也可不聲明而由JVM
隱含的推斷。另外當(dāng)只有一個(gè)推斷類型時(shí)可以省略掉圓括號(hào)。
2.->
:可理解為“被用于”的意思
3.方法體:可以是表達(dá)式也可以代碼塊,是函數(shù)式接口里方法的實(shí)現(xiàn)。代碼塊可返回一個(gè)值或者什么都不反回,這里的代碼塊等同于方法的方法體。如果是表達(dá)式,也可以返回一個(gè)值或者什么都不返回。
// 1. 不需要參數(shù),返回值為 2 () -> 2 // 2. 接收一個(gè)參數(shù)(數(shù)字類型),返回其2倍的值 x -> 2 * x // 3. 接受2個(gè)參數(shù)(數(shù)字),并返回他們的和 (x, y) -> x + y // 4. 接收2個(gè)int型整數(shù),返回他們的乘積 (int x, int y) -> x * y // 5. 接受一個(gè) string 對(duì)象,并在控制臺(tái)打印,不返回任何值(看起來像是返回void) (String s) -> System.out.print(s)
代碼示例:
package lambdaTest; @FunctionalInterface //函數(shù)式接口 interface NoParameterNoReturn { //注意:只能有一個(gè)方法 void test(); } //無返回值一個(gè)參數(shù) @FunctionalInterface interface OneParameterNoReturn { void test(int a); } //無返回值多個(gè)參數(shù) @FunctionalInterface interface MoreParameterNoReturn { void test(int a,int b); } //有返回值無參數(shù) @FunctionalInterface interface NoParameterReturn { int test(); } //有返回值一個(gè)參數(shù) @FunctionalInterface interface OneParameterReturn { int test(int a); } //有返回值多參數(shù) @FunctionalInterface interface MoreParameterReturn { int test(int a,int b); } public class test01 { public static void main(String[] args) { // {} return 可以省略 NoParameterReturn noParameterReturn = ()->{return 10;}; int ret = noParameterReturn.test(); System.out.println(ret);//10 //()可以省略 OneParameterReturn oneParameterReturn = (a) -> a; System.out.println(oneParameterReturn.test(10));//10 MoreParameterReturn moreParameterReturn = (a,b) -> a+b; System.out.println(moreParameterReturn.test(1,2));//3 } public static void main3(String[] args) { //() {} 可省略 OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (a)-> System.out.println(a); oneParameterNoReturn.test(10);//10 //int類型可以省略 MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (a,b)-> System.out.println(a+b); moreParameterNoReturn.test(10,20);//30 } public static void main2(String[] args) { NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = () -> System.out.println("重寫方法"); noParameterNoReturn.test(); } public static void main1(String[] args) { NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){ public void test(){ System.out.println("重寫方法"); } }; noParameterNoReturn.test(); } }
3.2 函數(shù)式接口
函數(shù)式接口定義:一個(gè)接口有且只有一個(gè)抽象方法 。
注意:
1.如果一個(gè)接口只有一個(gè)抽象方法,那么該接口就是一個(gè)函數(shù)式接口。
2.如果我們?cè)谀硞€(gè)接口上聲明了 @FunctionalInterface
注解,那么編譯器就會(huì)按照函數(shù)式接口的定義來要求該接口,這樣如果有兩個(gè)抽象方法,程序編譯就會(huì)報(bào)錯(cuò)的。所以,從某種意義上來說,只要你保證你的接口中只有一個(gè)抽象方法,你可以不加這個(gè)注解。加上就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行檢測的。
代碼示例:
@FunctionalInterface //函數(shù)式接口 interface NoParameterNoReturn { //注意:只能有一個(gè)方法 void test(); } public static void main1(String[] args) { NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){ public void test(){ System.out.println("重寫方法"); } }; noParameterNoReturn.test(); } }
3.3 變量捕獲
Lambda 表達(dá)式中存在變量捕獲 ,了解了變量捕獲之后,我們才能更好的理解Lambda 表達(dá)式的作用域 。Java當(dāng)中的匿名類中,會(huì)存在變量捕獲。
package lambdaTest; class Test { public void func(){ System.out.println("func()"); } } public class test02 { public static void main(String[] args) { int a = 100; new Test(){ @Override public void func() { System.out.println("我是內(nèi)部類,且重寫了func這個(gè)方法!"); System.out.println("捕獲遍歷" + a);//能捕獲到的變量,要么是常量,要么未發(fā)生改變過。 } }; } }
Lambda表達(dá)式的優(yōu)點(diǎn)很明顯,在代碼層次上來說,使代碼變得非常的簡潔。缺點(diǎn)也很明顯,代碼不易讀。
優(yōu)點(diǎn):
代碼簡潔,開發(fā)迅速;方便函數(shù)式編程;非常容易進(jìn)行并行計(jì)算;Java 引入 Lambda,改善了集合操作;
缺點(diǎn):
代碼可讀性變差;在非并行計(jì)算中,很多計(jì)算未必有傳統(tǒng)的 for 性能要高;不容易進(jìn)行調(diào)試;
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
相關(guān)文章
身份證號(hào)碼驗(yàn)證算法深入研究和Java實(shí)現(xiàn)
這篇文章主要介紹了身份證號(hào)碼驗(yàn)證算法深入研究和Java實(shí)現(xiàn),本文講解了18身份證號(hào)碼的結(jié)構(gòu)、根據(jù)17位數(shù)字本體碼獲取最后一位校驗(yàn)碼程序?qū)嵗葍?nèi)容,需要的朋友可以參考下2015-06-06RocketMQ4.5.2 修改mqnamesrv 和 mqbroker的日志路徑操作
這篇文章主要介紹了RocketMQ 4.5.2 修改mqnamesrv 和 mqbroker的日志路徑操作,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2021-07-07一篇文章帶你認(rèn)識(shí)Java8接口的默認(rèn)方法
這篇文章主要給大家介紹了如何通過一篇文章帶你認(rèn)識(shí)Java8接口的默認(rèn)方法的相關(guān)資料,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家學(xué)習(xí)或者使用Java8具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2019-05-05SpringBoot詳細(xì)講解通過自定義classloader加密保護(hù)class文件
這篇文章主要介紹了SpringBoot通過自定義classloader加密class文件,本文給大家介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2022-04-04Eclipse連接Mysql數(shù)據(jù)庫操作總結(jié)
這篇文章主要介紹了Eclipse連接Mysql數(shù)據(jù)庫操作總結(jié)的相關(guān)資料,非常不錯(cuò),具有參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2016-08-08Spring配置和使用Properties文件的詳細(xì)步驟
在Spring框架中,.properties 文件通常用于存儲(chǔ)配置信息,如數(shù)據(jù)庫連接、服務(wù)地址、應(yīng)用參數(shù)等,本文給大家介紹了Spring配置和使用Properties文件的詳細(xì)步驟,需要的朋友可以參考下2024-05-05