什么是泛型? 什么是反射?
- 什么是泛型?
- 一 , 泛型 (Generics) 概述
- 二 , 泛型的主要功能
- 三 , 泛型的基本概念
- 四 , 泛型的使用场景
- 五 , 泛型的基本步骤
- 六 , 泛型的优缺点
- 七 , 示例代码
- 什么是反射?
- 一 , 反射 (Reflection) 概述
- 二 , 反射的主要功能
- 1 . 获取类的信息
- 2 . 创建对象
- 3 . 访问私有成员
- 4 . 调用方法
- 5 . 设置字段值
- 三 , 反射的使用场景
- 1. 框架开发
- 2. 动态代理
- 3. 插件系统
- 4. 测试工具
- 四 , 反射的基本步骤
- 1. 获取`Class`对象
- 2. 获取类的成员信息
- 3. 创建对象
- 4. 调用方法
- 5. 设置字段值
- 五 , 反射的优缺点
- 优点
- 缺点
- 六 , 示例代码
什么是泛型?
一 , 泛型 (Generics) 概述
泛型是Java编程语言的一项重要特性,它允许在定义类、接口和方法时使用类型参数。通过泛型,可以编写更加通用和类型安全的代码,避免了类型转换的繁琐和潜在的类型错误。
二 , 泛型的主要功能
-
类型安全
- 泛型确保编译时的类型安全,避免了运行时的类型转换错误。
-
代码复用
- 通过泛型,可以编写通用的类和方法,减少重复代码。
-
消除类型转换
- 使用泛型后,编译器会自动进行类型转换,提高了代码的可读性和安全性。
三 , 泛型的基本概念
- 类型参数
- 在定义类、接口或方法时使用的占位符,表示具体的类型。
- 例如:
List<T>
中的T
就是一个类型参数。
- 类型参数的限定
- 可以对类型参数进行限定,指定它可以接受的类型范围。
- 例如:
List<? extends Number>
表示列表中的元素必须是Number
或其子类。
- 泛型类
- 带有类型参数的类。
- 例如:
class Box<T> { ... }
- 泛型接口
- 带有类型参数的接口。
- 例如:
interface List<T> { ... }
- 泛型方法
- 带有类型参数的方法。
- 例如:
<T> T getFirst(List<T> list) { ... }
四 , 泛型的使用场景
- 集合类
- 泛型最常用在集合类中,如
List<T>、Set<T>
和Map<K, V>
等。 - 例如:
List<String>
表示一个存储字符串的列表。
- 泛型最常用在集合类中,如
- 自定义类和接口
- 可以在自定义类和接口中使用泛型,使其更加通用。
- 例如:
class Pair<K, V> { ... }
- 方法参数和返回值
- 方法可以使用泛型参数和返回值,提高方法的通用性。
- 例如:
<T> T findFirst(List<T> list) { ... }
五 , 泛型的基本步骤
- 定义泛型类或接口
- 在类或接口的声明中添加类型参数。
- 例如:
class Box<T> { ... }
- 使用泛型类或接口
- 在实例化类或实现接口时指定具体的类型参数。
- 例如:
Box<String> box = new Box<>();
- 定义泛型方法
- 在方法的返回类型前添加类型参数。
- 例如:
<T> T getFirst(List<T> list) { ... }
- 调用泛型方法
- 调用泛型方法时,编译器会自动推断类型参数。
- 例如:
String first = getFirst(list);
六 , 泛型的优缺点
- 优点
- 类型安全:编译时检查类型,避免运行时的类型转换错误。
- 代码复用:泛型类和方法可以处理多种类型的对象,减少了代码冗余。
- 消除类型转换:编译器自动进行类型转换,提高了代码的可读性和安全性。
- 缺点
- 复杂性增加:泛型增加了代码的复杂性,特别是对于初学者来说。
- 性能影响:泛型在编译时会进行类型擦除,可能会导致一些性能开销。
七 , 示例代码
java">// 定义一个泛型类
class Box<T> {private T item;public Box(T item) {this.item = item;}public T getItem() {return item;}public void setItem(T item) {this.item = item;}
}// 定义一个泛型方法
public class GenericExample {public static <T> void printItem(Box<T> box) {System.out.println("Item: " + box.getItem());}public static void main(String[] args) {// 使用泛型类Box<String> stringBox = new Box<>("Hello");Box<Integer> integerBox = new Box<>(123);// 调用泛型方法printItem(stringBox); // 输出: Item: HelloprintItem(integerBox); // 输出: Item: 123}
}
什么是反射?
一 , 反射 (Reflection) 概述
- 反射是Java编程语言的一个强大特性,它允许程序在运行时检查类、接口、字段和方法的信息,并能动态地创建对象和调用方法。
- 反射机制为Java提供了极大的灵活性,使得程序员可以在运行时访问或“自省”程序的内部属性。
二 , 反射的主要功能
1 . 获取类的信息
- 获取类的名称、父类、实现的接口等。
- 获取类的构造器、方法、字段等成员信息。
2 . 创建对象
- 通过类的构造器动态创建对象实例。
3 . 访问私有成员
- 访问类的私有字段和方法,即使它们通常对外部不可见。
4 . 调用方法
- 动态调用类的方法,包括私有方法。
5 . 设置字段值
- 动态设置类的字段值,包括私有字段。
三 , 反射的使用场景
1. 框架开发
- 许多Java框架(如Spring、Hibernate)广泛使用反射来实现依赖注入、ORM等功能。
2. 动态代理
- 用于创建动态代理类,实现AOP(面向切面编程)等功能。
3. 插件系统
- 允许应用程序在运行时加载和使用外部插件。
4. 测试工具
- 测试工具可以使用反射来访问和修改私有成员,进行更全面的测试。
四 , 反射的基本步骤
1. 获取Class
对象
通过类名、对象实例或类加载器获取Class
对象。
2. 获取类的成员信息
使用Class
对象的getDeclaredFields
、getDeclaredMethods
等方法获取类的字段和方法信息。
3. 创建对象
使用Class
对象的newInstance
方法或Constructor
对象的newInstance
方法创建对象实例。
4. 调用方法
使用Method
对象的invoke
方法调用类的方法。
5. 设置字段值
使用Field
对象的set
方法设置字段值。
五 , 反射的优缺点
优点
- 灵活性高:可以在运行时动态地操作类和对象。
- 扩展性强:支持插件化开发,增强系统的可扩展性。
- 测试方便:可以访问私有成员,便于单元测试。
缺点
- 性能开销大:反射操作比直接调用方法或访问字段要慢。
- 安全性问题:可以访问私有成员,可能导致安全漏洞。
- 代码可读性差:反射代码通常比较复杂,不易阅读和维护。
六 , 示例代码
java">import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;public class ReflectionExample {public static void main(String[] args) {try {// 获取Class对象Class<?> clazz = Class.forName("java.util.ArrayList");// 获取类名System.out.println("类名: " + clazz.getName());// 获取所有公有构造器Constructor<?>[] constructors = clazz.getConstructors();for (Constructor<?> constructor : constructors) {System.out.println("构造器: " + constructor);}// 获取所有公有方法Method[] methods = clazz.getMethods();for (Method method : methods) {System.out.println("方法: " + method);}// 获取所有公有字段Field[] fields = clazz.getFields();for (Field field : fields) {System.out.println("字段: " + field);}// 创建对象Object obj = clazz.newInstance();System.out.println("创建的对象: " + obj);} catch (ClassNotFoundException | InstantiationException | IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}}
}