Java中的反射,枚举及lambda表达式的使用详解
2022-03-04 16:00:30
作者:来学习的小张
这篇文章主要为大家详细介绍了Java的反射,枚举及lambda表达式,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下,希望能够给你带来帮助
1.1 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分类型信息;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
。
1.2 用途
1、在日常的第三方应用开发过程中,经常会遇到某个类的
某个成员变量、方法或是属性是私有的
或是
只对系统应用开放
,这时候就可以
利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法
。
2、反射
最重要的用途
就是
开发各种通用框架
,比如在
spring
中,我们将所有的类
Bean
交给
spring
容器管理,无论是
XML
配置
Bean
还是注解配置,当我们从容器中获取
Bean
来依赖注入时,容器会读取配置,而配置中给的就是类的信息,
spring
根据这些信息,需要创建哪些
Bean
,
spring
就动态的创建这些类。
1.3 反射基本信息
Java程序中许多对象在运行时会出现
两种类型
:
运行时类型(RTTI)和编译时类型
,例如
Person p = newStudent();
这句代码中
p
在编译时类型为
Person
,运行时类型为
Student
。程序需要在运行时发现对象和类的真实信息。而
通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类
。
1.4 与反射相关的类
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
代表了类的构造方法
1.5 Class类(反射机制的起源 )
Class代表类的实体,在运行的Java应用程序中表示类和接口 .
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,每个类文件就最终变成了
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 .
1.6 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
常用获得类中属性相关的方法
(以下方法返回值为Field相关)
方法
用途
getField(String name)
获得某个公有的属性对象
getFields()
获得某个公有的属性对象
getDeclaredField(String name)
获得某个属性对象
getDeclaredFields()
获得某个属性对象
获得类中注解相关的方法
:
方法
属性
getAnnotation(Class annotationClass)
返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
getAnnotations()
返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class annotationClass)
–
getDeclaredAnnotations()
返回该类所有的注解对象
获得类中构造器相关的方法
(以下方法返回值为Constructor相关)
方法
属性
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()
获得该类中所以构造方法
1.7 获得Class对象的三种方式
在反射之前,我们需要做的第一步就是先拿到当前需要反射的类的
Class
对象,然后通过
Class
对象的核心方法,达到反射的目的,即:
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分类型信息。
第一种
,使用
Class.forName("类的全路径名")
; 静态方法。
前提:已明确类的全路径名。
第二种
,使用
.class
方法。
说明:仅适合在编译前就已经明确要操作的
Class
。
第三种
,使用类对象的
getClass()
方法。
代码示例:
本节代码均在一个包下面。
package reflectTest;
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 test01 {
public static void main(String[] args) {
try {
//通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取,用的最多,
//但可能抛出 ClassNotFoundException 异常
Class<?> c1 = Class.forName("reflectTest.Student");
//直接通过 类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠,程序性能更高
//这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class
Class<?> c2 = Student.class;
//通过getClass获取Class对象
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();
输出结果:
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;
* 通过class类的newInstance方法获取类的实例
public class ReflectClassDemo {
public static void reflectNewInstance(){
try {
//获得Class对象
Class<?> c1 = Class.forName("reflectTest.Student");
//创建类的实例
Student student = (Student) c1.newInstance();
System.out.println(student);
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
* 反射私有的构造方法
public static void reflectPrivateConstructor() {
try {
Class<?> c1 = Class.forName("reflectTest.Student");
//构造方法
Constructor<?> constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
//设置为true后可修改访问权限
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();
* 反射私有属性
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,"我是私有的方法的参数");
} 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 反射优点和缺点
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。
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;
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。
代码示例:
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;
输出结果:
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。
2.1 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
values()代码示例 :
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]);
输出结果:
ordinal() 代码示例:
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());
输出结果:
valueOf() 、compareTo() 代码示例 :
public enum test01 {
RED,BLACK,GREEN,WHITE;
public static void main(String[] args) {
//把字符串变成对应的枚举对象
test01 te = test01.valueOf("RED");
System.out.println(te);
System.out.println(RED.compareTo(GREEN));//-2
System.out.println(BLACK.compareTo(RED));//1
输出结果:
枚举的构造方法默认是私有的
public enum test01 {
//枚举对象
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;
//无参构造
test01(){
2.2 枚举的优点和缺点
1.枚举常量更简单安全 。
2.枚举具有内置方法 ,代码更优雅。
1.不可继承,无法扩展。
枚举非常安全,不能通过反射,拿到实例对象。 枚举本身就是一个类,其构造方法默认为私有的 ,且都是默认继承于 java.lang.Enum
枚举可以避免反射和序列化问题
三、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)
可以看作是一个匿名函数 ,基于数学中的λ
演算得名,也可称为闭包 (Closure
)。
3.1 Lambda表达式的语法及基本使用
基本语法 : (parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }
Lambda表达式由三部分组成:
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返回。
// 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)
代码示例:
package lambdaTest;
@FunctionalInterface
//函数式接口
interface NoParameterNoReturn {
//注意:只能有一个方法
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 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类型可以省略
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("重写方法");
noParameterNoReturn.test();
public static void main1(String[] args) {
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){
public void test(){
System.out.println("重写方法");
noParameterNoReturn.test();
3.2 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。
代码示例:
@FunctionalInterface
//函数式接口
interface NoParameterNoReturn {
//注意:只能有一个方法
void test();
public static void main1(String[] args) {
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){
public void test(){
System.out.println("重写方法");
noParameterNoReturn.test();
3.3 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 。Java当中的匿名类中,会存在变量捕获。