JAVA 反射枚举 Lambda 表达式详解

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了JAVA 反射枚举 Lambda 表达式详解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

目录

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。

反射相关的类

类名用途
Class类代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口
Field类代表类的成员变量/类的属性
Method类代表类的方法
Constructor类代表类的构造方法

反射机制的起源

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 。

  • 字节码文件所对应的对象就是Class对象（保存当前类型的信息）
  • 反射的根本就是从 Class 对象出发的

Class类中的相关方法

常用获得类相关的方法

方法用途
getClassLoader()获得类的加载器
getDeclaredClasses()返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象(包括私有的)
forName(String className)根据类名返回类的对象
newInstance()创建类的实例
getName()获得类的完整路径名字

获取对象的3种方法

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 +
                '}';
    }
}
public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        
        Class<?> c1 = Class.forName("text_0509.Student");

        Class<?> c2 = text_0509.Student.class;

        Student s = new Student();
        Class<?> c3 = s.getClass();

        System.out.println(c1);
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c3);
    }
}


//执行结果
Student()
class text_0509.Student
class text_0509.Student
class text_0509.Student

常用获得类中属性相关的方法

方法用途
getField(String name)获得某个公有的属性对象
getFields()获得所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name)获得某个属性对象
getDeclaredFields()获得所有属性对象

获得类中构造器相关的方法

方法用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes)获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors()获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes)获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors()获得该类所有构造方法

获得类中方法相关的方法

方法用途
getMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)获得该类某个公有的方法
getMethods()获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)获得该类某个方法
getDeclaredMethods()获得该类所有方法

反射的优缺点

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


枚举

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 int final RED = 1;
public static int final GREEN = 2;
public static int final BLACK = 3;
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
枚举可以避免反射和序列化问题 
public enum TextEnum {
    RED,GREEN,BLACK,WHITE;

    public static void main(String[] args) {
        TextEnum te = TextEnum.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("black");
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

//执行结果
black

Enum 类的常用方法

方法名称描述
values()以数组形式返回枚举类型的所有成员
ordinal()获取枚举成员的索引位置
valueOf()将普通字符串转换为枚举实例
compareTo()比较两个枚举成员在定义时的顺序
public static void main(String[] args) {
        TextEnum[] testEnum = TextEnum.values();
        for (int i = 0; i < testEnum.length; i++) {
            System.out.println(testEnum[i] + " " + testEnum[i].ordinal());
        }
        System.out.println("=========================");
        System.out.println(TextEnum.valueOf("GREEN"));
    }

// 执行结果
RED 0
GREEN 1
BLACK 2
WHITE 3
=========================
GREEN

public enum TextEnum {
    RED("red",1),GREEN("green",2),BLACK("black",3),WHITE("white",4);

    public String name;
    public int ordinal;

    TextEnum(String name,int ordinal) {
        this.name = name;
        this.ordinal = ordinal;
    }
}
优点
枚举常量更简单安全
枚举具有内置方法 ，代码更优雅
缺点
不可继承，无法扩展


Lambda

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

  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
// 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)

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

  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
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
	//注意：只能有一个方法
	void test();
}


//这种也可以
@FunctionalInterface
interface 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");
	}
}

Lambda表达式的基本使用

语法精简

  1. 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
  2. 参数的小括号里面只有一个参数，那么小括号可以省略
  3. 如果方法体当中只有一句代码，那么大括号可以省略
  4. 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
//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);
}

//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);
}
public class TestLambda {
    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("无参数一个返回值："+ a);
        };
        oneParameterNoReturn.test(10);
        
        MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a,int b)->{
            System.out.println("无返回值多个参数："+a+" "+b);
        };
        moreParameterNoReturn.test(20,30);
    }

//执行结果
无参数无返回值
无参数一个返回值：10
无返回值多个参数：20 30

	public static void main(String[] args) {
        //有返回值无参数
        NoParameterReturn noParameterReturn = ()->{
            return 10;
        };
        //简写
        NoParameterReturn noParameterReturn2 = ()->10;
        System.out.println(noParameterReturn.test());
        System.out.println(noParameterReturn2.test());

        //有返回值一个参数
        OneParameterReturn oneParameterReturn = (int a)->{
            return a;
        };
        //简写
        OneParameterReturn oneParameterReturn1 = a->a;
        System.out.println(oneParameterReturn.test(20));
        System.out.println(oneParameterReturn1.test(20));

        //有返回值多参数
        MoreParameterReturn moreParameterReturn = (int a,int b)->{
            return a+b;
        };
        //简写
        MoreParameterReturn moreParameterReturn1 = (a,b)->a+b;
        System.out.println(moreParameterReturn.test(10, 20));
        System.out.println(moreParameterReturn1.test(10, 20));
    }

//执行结果
10
10
20
20
30
30
}

Lambda在集合当中的使用

对应的接口新增的方法
CollectionremoveIf() spliterator() stream() parallelStream() forEach()
ListreplaceAll() sort()
MapgetOrDefault() forEach() replaceAll() putIfAbsent() remove() replace()computeIfAbsent() computeIfPresent() compute() merge()

Collection接口

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Hello");
        list.add("bit");
        list.add("hello");
        list.add("lambda");

        list.forEach((String s)->{
            System.out.println(s);
        });
        System.out.println("===================");
        list.forEach(s-> System.out.println(s));
    }

//执行结果
Hello
bit
hello
lambda
===================
Hello
bit
hello
lambda

sort 方法

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(20);
        list.add(10);
        list.add(30);
        list.add(50);

        list.sort(new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o1.compareTo(o2);
            }
        });
        list.sort((Integer o1,Integer o2)->{return o1.compareTo(o2);});
        list.sort((o1,o2)->o1.compareTo(o2));
        list.forEach(a-> System.out.println(a));
    }


//执行结果
10
20
30
50

Map 接口

    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.put(1, "hello");
        map.put(2, "bit");
        map.put(3, "hello");
        map.put(4, "lambda");
        map.forEach(new BiConsumer<Integer, String>(){
            @Override
            public void accept(Integer k, String v){
                System.out.println(k + "=" + v);
            }
        });
        System.out.println("=======================");
        map.forEach((Integer k,String v)->{
            System.out.println(k + "=" + v);
        });
        System.out.println("=======================");
        map.forEach((k,v)-> System.out.println(k + "=" + v));
    }


//执行结果
1=hello
2=bit
3=hello
4=lambda
=======================
1=hello
2=bit
3=hello
4=lambda
=======================
1=hello
2=bit
3=hello
4=lambda

总结

优点

  1. 代码简洁，开发迅速
  2. 方便函数式编程
  3. 非常容易进行并行计算
  4. Java 引入 Lambda，改善了集合操作

缺点

  1. 代码可读性变差
  2. 在非并行计算中，很多计算未必有传统的 for 性能要高
  3. 不容易进行调试

以上是关于JAVA 反射枚举 Lambda 表达式详解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

总结Java中反射+枚举+Lambda表达式

Java反射, 枚举,Lambda表达式

Java集合与数据结构 反射枚举及Lambda表达式

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反射枚举和lambda表达式