Java語(yǔ)言——反射、枚舉以及l(fā)ambda表達(dá)式
一.反射
1.1 反射的基本情況
定義：Java在 運(yùn)行 狀態(tài)時(shí)，對(duì)于任意一個(gè)類(lèi)，都能知道這個(gè)類(lèi)的所有屬性和方法。
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(yǔ)言的反射（reflection）機(jī)制
用途：
1.在日常的第三方應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到某個(gè)類(lèi)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(kāi)放，這時(shí)候就可以利用 Java的反射機(jī)制 來(lái)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(kāi)發(fā)各種通用框架，比如在spring中，我們將所有的類(lèi)Bean交給spring容器管理，無(wú)論是XML配置Bean還是注解配置，當(dāng)我們從容器中獲取Bean來(lái)依賴注入時(shí)，容器會(huì)讀取配置，而配置中給的就是類(lèi)的信息，spring根據(jù)這些信息，需要?jiǎng)?chuàng)建那些Bean，spring就動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建這些類(lèi)。
1.2 反射中最重要的類(lèi)
在講解這些類(lèi)之前，我們需要先構(gòu)建一個(gè)類(lèi)，方便進(jìn)行反射的操作：
class Student{
//私有屬性name
private String name = "tq02";
//公有屬性age
public int age = 22;
//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 +
'}';
}
}注：1.反射私有的構(gòu)造方法、屬性、方法時(shí)，Java具有安全性，因此我們需要使用.setAccessible("boolean");
2.使用Class類(lèi)、Field、Constructor類(lèi)時(shí)，需要處理異常。
1.2.1 Class類(lèi)
在反射之前，第一步就是先拿到當(dāng)前需要反射的類(lèi)的Class對(duì)象，然后通過(guò)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(lèi)，都能夠知道這個(gè)類(lèi)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，我們就可以修改部分類(lèi)型信息。
使用Class獲取 類(lèi) 的三種方法：
第一種：使用Class.forName("類(lèi)的全路徑名“”); //靜態(tài)方法
第二種：使用.class方法。
第三種：使用類(lèi)對(duì)象的getClass()方法;
注：無(wú)論哪種方法獲取，其實(shí)獲取的都是同一個(gè)類(lèi)。
代碼實(shí)例 :
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.通過(guò)getClass獲取Class對(duì)象
Student s1 = new Student();
Class c1 = s1.getClass();
//2.直接通過(guò) 類(lèi)名.class 的方式得到,該方法最為安全可靠，程序性能更高
//這說(shuō)明任何一個(gè)類(lèi)都有一個(gè)隱含的靜態(tài)成員變量 class
Class c2 = Student.class;
//3、通過(guò) Class 對(duì)象的 forName() 靜態(tài)方法來(lái)獲取，用的最多，
//但可能拋出 ClassNotFoundException 異常
Class c3 = null;
try {
//注意這里是類(lèi)的全路徑，如果有包需要加包的路徑
c3 = Class.forName("Student");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
//一個(gè)類(lèi)在 JVM 中只會(huì)有一個(gè) Class 實(shí)例,即我們對(duì)上面獲取的
//c1,c2,c3進(jìn)行 equals 比較，發(fā)現(xiàn)都是true
System.out.println(c1.equals(c2));
System.out.println(c1.equals(c3));
System.out.println(c2.equals(c3));
}1.2.2 Field類(lèi)
作用：可對(duì)類(lèi)中屬性進(jìn)行操作
public static void reflectPrivateField() {
try {
Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
//獲取name成員變量
Field field = classStudent.getDeclaredField("name");
field.setAccessible(true);
Student student= (Student)classStudent.newInstance();
//修改成員變量，將student中的name值改成"小明"；
field.set(student, "小明");
String name = (String) field.get(student);
System.out.println("反射私有屬性修改了name：" + name);
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}1.2.3 Constructor類(lèi)
作用：對(duì)構(gòu)造方法進(jìn)行操作
代碼實(shí)例：
//反射構(gòu)造方法
public static void reflect() {
try {
Class<?> c1 = Class.forName("Student");
Constructor<?> c2= c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
c2.setAccessible(true);
c2.newInstance("湯琦",22);
}catch(Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
}1.2.4 Method類(lèi)
作用：對(duì)類(lèi)中方法進(jìn)行操作
實(shí)例代碼：
public static void reflectPrivateMethod() {
try {
Class<?> c1 = Class.forName("Student");
Method m1=c1.getDeclaredMethod("function", String.class);
m1.setAccessible(true);
Student fw=(Student) c1.newInstance();
m1.invoke(fw,"給私有的function函數(shù)傳的參數(shù)");
}catch(Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
}1.3 反射優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)： 1. 對(duì)于任意一個(gè)類(lèi)，都能夠知道這個(gè)類(lèi)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(wèn)題。會(huì)導(dǎo)致程序效率降低。
2. 反射技術(shù)繞過(guò)了源代碼的技術(shù)，因而會(huì)帶來(lái)維護(hù)問(wèn)題。反射代碼比相應(yīng)的直接代碼更復(fù)雜
二.枚舉
2.1 概念
在Java中，可以說(shuō)是一個(gè)集合，從下標(biāo)0開(kāi)始的集合。注：枚舉是jdk1.5以后引用的。
使用格式： public enum 類(lèi)名{
常量1、常量2、常量3；
}
就是將class換成了enum
代碼實(shí)例：
public enum TestEnum {
RED,BLACK,GREEN,WHITE;//相當(dāng)于集合，第一個(gè)常量下標(biāo)值為0，第二個(gè)常量下標(biāo)值為1......
public static void main(String[] args) {
TestEnum testEnum2 = TestEnum.BLACK;
switch (testEnum2) {
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("black");break;
default:break;
}
}2.2 枚舉（enum）類(lèi)方法
2.3 枚舉的構(gòu)造
枚舉的構(gòu)造方法默認(rèn)是私有的。
public enum TestEnum {
RED("red",1),BLACK("black",2),WHITE("white",3),GREEN("green",4);
private String name;
private int key;
/**
* 1、當(dāng)枚舉對(duì)象有參數(shù)后，需要提供相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)
* 2、枚舉的構(gòu)造函數(shù)默認(rèn)是私有的 這個(gè)一定要記住
* @param name
* @param key
*/
private TestEnum (String name,int key) {
this.name = name;
this.key = key;
}
public static TestEnum getEnumKey (int key) {
for (TestEnum t: TestEnum.values()) {
if(t.key == key) {
return t;
}
}
return null;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(getEnumKey(2));
}
}注：自己寫(xiě)的枚舉類(lèi)，默認(rèn)繼承與enum這個(gè)類(lèi)的。
三.Lambda表達(dá)式
3.1 Lambda介紹
Lambda本質(zhì)是匿名函數(shù)，基于數(shù)學(xué)中的λ演算得名，也可稱為閉包（Closure）
語(yǔ)法格式：（parameters）->expression 或 (parameters)->{ statements;}
parameters:類(lèi)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(lèi)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(lèi)型時(shí)可以省略掉圓括號(hào)。
->：可理解為“被用于”的意思
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)值或者什么都不反回。
常見(jiàn)表達(dá)式：
// 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(lèi)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(lái)像是返回void)
(String s) -> System.out.print(s)3.2 函數(shù)式接口
定義：該接口有且只有一個(gè) 抽象方法
注：如果某接口含有@FunctionalInterface 注解，那么編譯器就會(huì)按照函數(shù)式接口的定義來(lái)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。
代碼實(shí)例：
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
//注意：只能有一個(gè)方法
void test();
}3.3 使用lambda表達(dá)式
先建立幾個(gè)接口：
//無(wú)返回值無(wú)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
void test();
}
//無(wú)返回值一個(gè)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface OneParameterNoReturn {
void test(int a);
}
//無(wú)返回值多個(gè)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface MoreParameterNoReturn {
void test(int a,int b);
}
//有返回值無(wú)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);
}Lambda就是匿名內(nèi)部類(lèi)的簡(jiǎn)化，實(shí)際上是創(chuàng)建了一個(gè)類(lèi)，實(shí)現(xiàn)了接口，重寫(xiě)了接口的方法 。
3.3.1 不使用Lambda表達(dá)式調(diào)用
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
//接口使用匿名內(nèi)部類(lèi)
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){
@Override
public void test() {
System.out.println("hello");
}
};
noParameterNoReturn.test();
}3.3.2 使用Lambda表達(dá)式
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
System.out.println("無(wú)參數(shù)無(wú)返回值");
};
noParameterNoReturn.test();
OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (int a)->{
System.out.println("一個(gè)參數(shù)無(wú)返回值："+ a);
};
oneParameterNoReturn.test(10);
MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a,int b)->{
System.out.println("多個(gè)參數(shù)無(wú)返回值："+a+" "+b);
};
moreParameterNoReturn.test(20,30);
NoParameterReturn noParameterReturn = ()->{
System.out.println("有返回值無(wú)參數(shù)！");
return 40;
};
//接收函數(shù)的返回值
int ret = noParameterReturn.test();
System.out.println(ret);
OneParameterReturn oneParameterReturn = (int a)->{
System.out.println("有返回值有一個(gè)參數(shù)！");
return a;
};
ret = oneParameterReturn.test(50);
System.out.println(ret);
MoreParameterReturn moreParameterReturn = (int a,int b)->{
System.out.println("有返回值多個(gè)參數(shù)！");
return a+b;
};
ret = moreParameterReturn.test(60,70);
System.out.println(ret);
}
}3.3.3 二者區(qū)別
代碼實(shí)例：
1. 參數(shù)類(lèi)型可以省略，如果需要省略，每個(gè)參數(shù)的類(lèi)型都要省略。
2. 參數(shù)的小括號(hào)里面只有一個(gè)參數(shù)，那么小括號(hào)可以省略
3. 如果方法體當(dāng)中只有一句代碼，那么大括號(hào)可以省略
4. 如果方法體中只有一條語(yǔ)句，且是return語(yǔ)句，那么大括號(hào)可以省略，且去掉return關(guān)鍵字。
3.4 變量捕獲
變量捕獲，在匿名內(nèi)部類(lèi)中也存在，而類(lèi)似匿名內(nèi)部類(lèi)的Lambda表達(dá)式，自然而然也存在。
3.4.1 匿名內(nèi)部類(lèi)的變量捕獲
外，已經(jīng)定義了a的值，因此匿名內(nèi)部類(lèi)直接捕獲了外部的a變量。
3.4.2 Lambda變量捕獲
如上圖，使用直接捕獲了外部的a變量。
注：無(wú)論是匿名內(nèi)部類(lèi)的變量捕獲還是Lambda變量捕獲，方法體里，不可修改外部變量的值。
總結(jié)
反射、枚舉以及Lambda表達(dá)式很少使用，算是偏僻的知識(shí)點(diǎn)，因此不要求掌握，只要求熟悉。
