【Java基础】泛型+反射+枚举+Lambda表达式 知识点总结
【大家好，我是爱干饭的猿，本文重点介绍Java基础：泛型、反射、枚举、Lambda表达式知识点总结。
后续会继续分享其他重要知识点总结，如果喜欢这篇文章，点个赞👍，关注一下吧】
上一篇文章：《【web】Java虚拟机(JVM)（重点：JVM 执行流程&垃圾回收相关算法）》
🤞目录🤞
💳1. 泛型
1.1 什么是泛型？
1.2 泛型类和泛型方法
1.3 extends类型边界
1.4 类型擦除
1.5 通配符
1. 通配符-上界
2. 通配符-下界
💳2. 反射
2.1 定义
2.2 用途
2.3 反射基本信息
2.4 反射相关的类
1. Class类(反射机制的起源 ) 和 Class类中的相关方法
2. 反射示例（使用）
2.5 反射优点和缺点
💳3. 枚举
3.1 背景及定义
3.2 使用
3.3 枚举优点缺点
3.4 枚举是否可以通过反射，拿到实例对象呢？
💳4. Lambda 表达式
4.1 背景
1. Lambda表达式的语法
2. 函数式接口
4.2 Lambda表达式的基本使用
4.3 Lambda在集合当中的使用
4.4 优点和缺点
💳1. 泛型
1.1 什么是泛型？
作用参数校验，将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参）然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。
也就是说在泛型使用过程中，操作的数据类型被指定为一个参数，这种参数类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。
为什么会增加泛型机制呢？
- 对于集合的使用更为规范。
- 使用了泛型就解决了元素不确定性。
1.2 泛型类和泛型方法
泛型类：就是一个具有多种类型变量的类。
泛型方法：就是在调用方法的时候指明泛型的具体类型 。
一个最普通的泛型类：
public class Test {public static void main(String[] args) {IMessage message = new MessageImpl1();message.printMsg("123");IMessage message1 = new MessageImpl2();message1.printMsg(123);}
}interface IMessage {// 泛型方法 void printMsg(T t);
}class MessageImpl1 implements IMessage {@Overridepublic void printMsg(T1 t1) {System.out.println(t1);System.out.println("是泛型类");}
}class MessageImpl2 implements IMessage {@Overridepublic void printMsg(T t) {System.out.println(t);System.out.println("是普通类");}
} 1.3 extends类型边界
在定义泛型类时，有时需要对传入的类型变量做一定的约束，可以通过类型边界来约束。泛型的限定符extends限定符，就是字面意思，限定了他的范围，即缩小泛型的类型范围。
public class demo1 {public static void main(String[] args) {MyArray myArray = new MyArray();MyArray myArray1 = new MyArray<>();}
}class MyArray {// ...
} 1.4 类型擦除
泛型是作用在编译期间的一种机制，实际上运行期间是没有这么多类的，那运行期间是什么类型呢？这里就是类型擦除在做的事情。
class MyArray {// 类型擦除为 Object
}class MyArray2 {// 类型擦除为 Number
}class MyArray3> {// 类型擦除为 Comparable
} 类型擦除主要看其类型边界而定。
编译器在类型擦除阶段在做什么？
1. 将类型变量用擦除后的类型替换，即 Object 或者 其他
2. 加入必要的类型转换语句
3. 加入必要的 bridge method 保证多态的正确性
1.5 通配符
? 用于在泛型的使用，即为通配符
public class Demo2 {public static void printAll(MyArrayList list){}public static void main(String[] args) {// 可以传入任意类型的 MyArrayListprintAll(new MyArrayList());printAll(new MyArrayList());printAll(new MyArrayList 1. 通配符-上界
用 extends 关键字声明，表示参数化的类型可能是所指定的类型，或者是此类型的子类。
public class Demo2 {// 可以传入类型实参是 Number 子类的任意类型的 MyArrayListpublic static void printAll(MyArrayList list){}public static void main(String[] args) {printAll(new MyArrayList());printAll(new MyArrayList());printAll(new MyArrayList());}
}class MyArrayList {} 2. 通配符-下界
用 super 进行声明，表示参数化的类型可能是所指定的类型，或者是此类型的父类型，直至 Object。
public class Demo2 {// 可以传入类型实参是 Integer 父类的任意类型的 MyArrayListpublic static void printAll(MyArrayList list){}public static void main(String[] args) {printAll(new MyArrayList());printAll(new MyArrayList());printAll(new MyArrayList a. 泛型的限制
1. 泛型类型参数不支持基本数据类型
2. 无法实例化泛型类型的对象
3. 无法使用泛型类型声明静态的属性
4. 无法使用 instanceof 判断带类型参数的泛型类型
5. 无法创建泛型类数组
6. 无法 create、catch、throw 一个泛型类异常（异常不支持泛型） 7. 泛型类型不是形参一部分，无法重载
b. 常用的 T，E，K，V，？
本质上这些个都是通配符，没啥区别，只不过是编码时的一种约定俗成的东西。
通常情况下：
- ？ 表示不确定的 java 类型
- T (type) 表示具体的一个java类型
- K V (key value) 分别代表java键值中的Key Value
- E (element) 代表Element
- S, U, V 等等 - 第二、第三、第四个类型
💳2. 反射
2.1 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。
2.2 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，需要创建那些Bean，spring就动态的创建这些类。
2.3 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 = new Student()；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 信心。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。
2.4 反射相关的类
1. Class类(反射机制的起源 ) 和 Class类中的相关方法
Class帮助文档代表类的实体，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。
常用获得类相关的方法
常用获得类中属性相关的方法
获得类中注解相关的方法
获得类中构造器相关的方法
获得类中方法相关的方法
2. 反射示例（使用）
a. 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。
b. 反射的使用
注意：所有和反射相关的包都在 import java.lang.reflect 包下面。
Son 类
public class Son {private String name;private int age;public int aa;int bb;Son(){System.out.println("我是包无参构造");}private Son(String name) {System.out.println("我是私有有参构造 name = " + name);}public Son(String name, int age){System.out.println("我是公有有参构造 name = " + name + "age" +age);}void method1(){System.out.println("我是无参方法");}private void method2(String dd){System.out.println("我是包访问权限有参方法" + dd);}public void method3(String dd, String cc){System.out.println("我是公共有参方法" + dd);}
}使用
public class Test {public static void main(String[] args) throws Exception{// 得到classClass c1 = Son.class;Class c2 = new Son().getClass();Class c3 = Class.forName("Object.reflect.Son");System.out.println(c1 == c2);System.out.println(c2 == c3);// 得到构造方法Constructor[] constructors = c1.getConstructors();System.out.println(Arrays.toString(constructors));Constructor[] declaredConstructors = c1.getDeclaredConstructors();System.out.println(Arrays.toString(declaredConstructors));// 得到方法Method[] methods = c1.getMethods();System.out.println(Arrays.toString(methods));Method[] declaredMethods = c1.getDeclaredMethods();System.out.println(declaredMethods);// 得到属性Field[] fields = c1.getFields();System.out.println(fields);Field[] declaredFields = c1.getDeclaredFields();System.out.println(declaredFields);// 使用反射使用对象私有的构造方法Class clSon = Class.forName("Object.reflect.Son");Constructor constructor = clSon.getDeclaredConstructor(String.class);constructor.setAccessible(true);Object hh = constructor.newInstance("hh");Son son = (Son) hh;System.out.println(son);// 使用反射设置对象私有的属性Class sonClass = Son.class;Field field = sonClass.getDeclaredField("name");field.setAccessible(true);Son son1 = sonClass.newInstance();field.set(son1, "dd");System.out.println(field.get(son1));// 使用反射使用对象私有方法Class sonClass1 = Son.class;Method method2 = sonClass1.getDeclaredMethod("method2", String.class);method2.setAccessible(true);Son son2 = sonClass1.newInstance();method2.invoke(son2, "李四");}
} 2.5 反射优点和缺点
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 。
💳3. 枚举
枚举的使用
3.1 背景及定义
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。
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。
3.2 使用
1. switch语句
public enum Enum1 {Red, Blue, Pink;public static void main(String[] args) {Enum1 enum1 = Enum1.Red;switch (enum1){case Red:System.out.println("Red"); break;case Blue:System.out.println("Blue"); break;case Pink:System.out.println("Pink"); break;}}
}2. 常用方法
Enum 类的常用方法
public enum Enum2 {Red, Blue, Pink;public static void main(String[] args) {Enum2[] values = Enum2.values();// 得到枚举成员及其索引位置for (Enum2 value : values) {System.out.println("枚举成员：" + value +" 索引位置："+value.ordinal());}// 将普通字符串转换为枚举实例System.out.println(Enum2.valueOf("Red"));// 得到成员实例Enum2 red = Enum2.Red;Enum2 blue = Enum2.Blue;// compereTo比较两个枚举成员在定义时的顺序System.out.println(red.compareTo(blue));System.out.println(Red.compareTo(Blue));System.out.println(Pink.compareTo(Blue));}
}Java当中枚举实际上就是一个类
public enum Enum3 {Red("red",1), Blue("blue",2), Pink("pink", 3);private String name;private int key;private Enum3 (String name,int key) {this.name = name;this.key = key;}public static Enum3 getEnumKey (int key) {for (Enum3 t: Enum3.values()) {if(t.key == key) {return t;}}return null;}public static void main(String[] args) {System.out.println(Enum3.getEnumKey(1));}
}3.3 枚举优点缺点
优点：
1. 枚举常量更简单安全 。
2. 枚举具有内置方法 ，代码更优雅
缺点：
1. 不可继承，无法扩展
3.4 枚举是否可以通过反射，拿到实例对象呢？
我们刚刚在反射里边看到了，任何一个类，哪怕其构造方法是私有的，我们也可以通过反射拿到他的实例对象，那么枚举的构造方法也是私有的，我们是否可以拿到呢？
不能。
没有对应的构造方法，我们所有的枚举类，都是默认继承与 java.lang.Enum，继承了父类除构造函数外的所有东西，并且子类要帮助父类进行构造！ 而我们写的类，并没有帮助父类构造！
枚举被过滤了，所以不能通过反射获取枚举类的实例！这道题是2017年阿里巴巴曾经问到的一个问题。原版问题是：为什么枚举实现单例模式是安全的？
用枚举实现一个单例模式
public enum TestEnum {INSTANCE;public TestEnum getInstance(){return INSTANCE;}public static void main(String[] args) {TestEnum singleton1=TestEnum.INSTANCE;TestEnum singleton2=TestEnum.INSTANCE;System.out.println("两个实例是否相同："+(singleton1==singleton2));}
}💳4. Lambda 表达式
4.1 背景
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）。
1. Lambda表达式的语法
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。
2. 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：
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 IMessage{void printMessage(String msg);default void printOther(){System.out.println("接口中的普通方法");}
}4.2 Lambda表达式的基本使用
// 无返回值无参
interface NonReturnNonParameter{void test();
}// 无返回值有参
interface NonReturnHasParameter{void test(String name, int age);
}// 有返回值无参
interface HasReturnNonParameter{String test();
}// 有返回值有参
interface HasReturnHasParameter{String test(String name, int age);
}public class LambdaUsage {public static void main(String[] args) {NonReturnNonParameter i1 = () -> System.out.println("Lambda 无返回值无参");i1.test();NonReturnHasParameter i2 = (name, age) -> System.out.println("Lambda 无返回值有参");i2.test("张三", 18);HasReturnNonParameter i3 = () -> "Lambda 有返回值无参";System.out.println(i3.test());HasReturnHasParameter i4 = (name, age) -> "Lambda 有返回值有参";System.out.println(i4.test("张三", 18));}
}4.3 Lambda在集合当中的使用
为了能够让Lambda和Java的集合类集更好的一起使用，集合当中，也新增了部分接口，以便与Lambda表达式对接。
4.4 优点和缺点
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
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