初始数据结构——反射、枚举与Lambda的奇幻冒险
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一、反射:Java的“照妖镜”🔍
1.1 什么是反射?
想象一下,你正在参加一个化妆舞会,每个人都戴着面具。突然,你掏出一面“照妖镜”(反射),不仅能看穿对方的面具(私有属性),还能让对方即兴跳支舞(调用私有方法)。这就是Java反射——在运行时窥探和操作类的私密信息。
1.2 反射的“武器库”
反射四大金刚:
类名 | 用途 |
---|---|
Class | 代表类的实体(一切起点) |
Field | 操作属性(甚至私有) |
Method | 调用方法(包括私有的) |
Constructor | 调用构造方法(偷偷new对象) |
1.3 获取Class对象的三种姿势
// 1. 通过对象getClass()(最直白)
Student s1 = new Student();
Class c1 = s1.getClass();// 2. 通过类名.class(最安全)
Class c2 = Student.class;// 3. 通过Class.forName()(最常用,但容易翻车)
Class c3 = Class.forName("com.example.Student"); // 注意全限定名!
💡冷知识:一个类在JVM中只有一个Class实例,所以
c1==c2==c3
都是true
!
1.4 反射实战:偷看私有日记📖
public class ReflectClassDemo {// 1. 反射创建对象(无参构造)public static void reflectNewInstance() {try {Class<?> clazz = Class.forName("Student");Student student = (Student) clazz.newInstance(); // 相当于new Student()System.out.println("反射创建对象: " + student);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}// 2. 反射私有构造方法(带参数)public static void reflectPrivateConstructor() {try {Class<?> clazz = Class.forName("Student");Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);constructor.setAccessible(true); // 关键!突破私有限制Student student = (Student) constructor.newInstance("高博", 15);System.out.println("反射私有构造: " + student);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}// 3. 反射私有属性(修改name)public static void reflectPrivateField() {try {Class<?> clazz = Class.forName("Student");Field field = clazz.getDeclaredField("name");field.setAccessible(true); // 再次突破限制Student student = (Student) clazz.newInstance();field.set(student, "小明"); // 偷偷改名字System.out.println("修改后的name: " + field.get(student));} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}// 4. 反射私有方法(调用function)public static void reflectPrivateMethod() {try {Class<?> clazz = Class.forName("Student");Method method = clazz.getDeclaredMethod("function", String.class);method.setAccessible(true); // 继续突破Student student = (Student) clazz.newInstance();method.invoke(student, "我是参数"); // 偷偷调用方法} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}
⚠️警告:反射虽好,可不要滥用哦!否则你的代码会变成“蜘蛛网”,维护起来想哭。
二、枚举:Java的“选择题”🔘
2.1 为什么需要枚举?
以前定义常量:
public static final int RED = 1;
public static final int GREEN = 2;
public static final int BLACK = 3;
问题:
- 容易混淆(
1
是RED还是ERROR?) - 没有类型安全(你可以把
1
赋值给任何int)
枚举来了!
public enum Color {RED, GREEN, BLACK, WHITE;
}
现在Color.RED
是一个类型安全的常量,再也不会和1
搞混了!
2.2 枚举的高级玩法(带参数的枚举)
public enum Color {RED("红色", 1), GREEN("绿色", 2), BLACK("黑色", 3), WHITE("白色", 4);private String name;private int key;// 枚举构造默认是私有的!private Color(String name, int key) {this.name = name;this.key = key;}public static Color getByKey(int key) {for (Color color : values()) {if (color.key == key) {return color;}}return null;}
}
2.3 枚举与反射的“爱恨情仇”
尝试用反射创建枚举实例:
public static void reflectPrivateConstructor() {try {Class<?> clazz = Class.forName("Color");Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, String.class, int.class);constructor.setAccessible(true);Object object = constructor.newInstance("父类参数", 666, "子类参数", 888);Color color = (Color) object;System.out.println("反射创建枚举: " + color);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}
}
输出:
java.lang.IllegalArgumentException: Cannot reflectively create enum objects
结论:枚举防反射!这是Java专门设计的安全机制。所以枚举实现单例模式是安全的(阿里面试题哦!)。
三、Lambda表达式:Java的“瘦身教练”💃
3.1 什么是Lambda?
以前写匿名内部类:
Runnable r = new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("Hello");}
};
现在:
Runnable r = () -> System.out.println("Hello");
从“臃肿大叔”变身“精神小伙”!
3.2 函数式接口(Lambda的前提)
只有一个抽象方法的接口就是函数式接口。可以用@FunctionalInterface
注解标记。
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {void test();// 可以有默认方法default void test2() {System.out.println("我是默认方法");}
}
3.3 Lambda语法精简规则
- 参数类型可省略
- 只有一个参数时,
()
可省略 - 方法体只有一句时,
{}
可省略 - 有返回值且只有一句时,
return
可省略
示例:
// 1. 无参无返回值
NoParameterNoReturn () -> System.out.println("Hello");// 2. 有参无返回值
OneParameterNoReturn a -> System.out.println(a);// 3. 有参有返回值
MoreParameterReturn (a, b) -> a + b; // 自动return
3.4 Lambda在集合中的应用
forEach遍历:
List<String> list = Arrays.asList("Hello", "bit", "Lambda");
list.forEach(s -> System.out.println(s));
sort排序:
list.sort((s1, s2) -> s1.length() - s2.length());
Map遍历:
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "Hello");
map.put(2, "Lambda");
map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + "=" + v));
3.5 变量捕获(Lambda的“闭包”)
Lambda只能捕获final或等效final的局部变量。
int a = 10;
NoParameterNoReturn r = () -> {// a = 20; // 错误!不能修改捕获的变量System.out.println(a); // 可以读取
};
四、总结:三剑客的优缺点
技术 | 优点 | 缺点 |
---|---|---|
反射 | 动态、灵活、框架基石 | 性能低、代码复杂、不安全 |
枚举 | 安全、清晰、防反射 | 不可继承、扩展性差 |
Lambda | 代码简洁、函数式编程、并行友好 | 可读性差、调试困难 |
五、彩蛋:单例模式大PK
5.1 静态内部类实现
class Singleton {private Singleton() {}private static class Holder {private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();}public static Singleton getInstance() {return Holder.INSTANCE;}
}
5.2 枚举实现(最安全!)
public enum Singleton {INSTANCE;public void doSomething() {System.out.println("我是单例!");}
}
// 使用:Singleton.INSTANCE.doSomething();
最后提醒:
- 反射要用在正道(框架、工具),别偷看别人隐私!
- 枚举是单例的最佳选择,安全又省心。
- Lambda能让代码变帅,但别写得太抽象,否则同事会打你。
致谢:感谢Java设计者给了我们这么多好玩的东西,也感谢各位佬们的关注和支持,点个赞再走吧😊。