Java summary sharing reflection, enumeration, Lambda expression

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:

• 获取Class对象。

• 通过上述的方法获取构造器。

• 如果获取的是私有的构造方法，则需要记得通过构造器的setAccessible方法将访问权限开启。

• 调用构造器中的newInstance方法获取对象。

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:

• 获取Class对象。

• 创建或通过反射实例化一个需要修改其私有字段的类。

• 通过属性名，调用上述getDeclaredField方法获取对应的属性对象。

• 通过setAccessible方法设置为访问私有属性开权限。

• 通过Field对象的set方法，修改传入对象中的对应属性。

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:

• 获取相关Student类的Class对象。

• 创建或通过反射实例化一个Student。

• 通过class对象获取到实例对象中的方法对象，参数为方法名，形参类型列表。

• 为获取的私有方法开访问权限。

• 通过invork方法调用方法。

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：

• 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

• 增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力

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

缺点：

• 使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低。

• 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 。

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。

• 使用values()得到一个含有所有枚举对象的一个数组：

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:

• 使用valueOf()通过一个字符串获取同名枚举:

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:

• 使用ordinal()获取枚举在枚举类中的位置次序，也就是索引:

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:

• 使用compareTo() 比较两个枚举成员在定义时的顺序:

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java.lang.NoSuchMethodException: Color.(java.lang.String, int, int)异常，表示没有找到我们给定参数列表的构造方法，但是我们枚举类中是定义过这个构造方法的，那么这里报错的原因是什么呢?

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Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: Cannot reflectively create enum objects;

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

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

• 枚举可以避免反射和序列化问题

• 枚举实现单例模式是安全的

枚举的优点：

• 枚举常量更简单安全
• 枚举具有内置方法 ，代码更优雅

枚举的缺点：

• 不可继承，无法扩展

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:

• 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

• 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。

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：

• 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。

• ->：可理解为“被用于”的意思

• 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。

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

• 参数类型可以省略，如果需要省略，每个参数的类型都要省略。

• 参数的小括号里面只有一个参数，那么小括号可以省略

• 如果方法体当中只有一句代码，那么大括号可以省略

• 如果方法体中只有一条语句，其是return语句，那么大括号可以省略，且去掉return关键字

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 list = new ArrayList(); list.add("欣"); list.add("欣"); list.add("向"); list.add("荣"); list.forEach(new Consumer(){ @Override public void accept(String str){ //简单遍历集合中的元素。 System.out.print(str+" "); } });}

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 list = new ArrayList(); list.add("欣"); list.add("欣"); list.add("向"); list.add("荣"); list.forEach(s -> System.out.print(s + " "));}

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 map = new HashMap(); map.put(1, "欣"); map.put(2, "欣"); map.put(3, "向"); map.put(4, "荣"); map.forEach(new BiConsumer(){ @Override public void accept(Integer k, String v){ System.out.println(k + "=" + v); } });}

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 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));}

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 list = new ArrayList(); list.add("aaaa"); list.add("bbb"); list.add("cc"); list.add("d"); list.sort(new Comparator() { @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);}

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 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);}

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：

• 代码简洁，开发迅速

• 方便函数式编程

• 非常容易进行并行计算

• Java 引入 Lambda，改善了集合操作

缺点：

• 代码可读性变差

• 在非并行计算中，很多计算未必有传统的 for 性能要高

• 不容易进行调试

推荐学习：《java视频教程》