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Java反射、枚举、Lambda表达式及泛型通配符实例详解

作者：是苏浙

本文主要介绍一些与Java中反射、枚举、Lambda表达式和泛型通配符相关的知识,结合实例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧

前言

本文主要介绍一些与Java中反射、枚举、Lambda表达式和泛型通配符相关的知识。

一、反射：

Java的反射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语言的反射机制。

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。除此之外，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。

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。我们在这里面主要会用到的类如下：

可供参考的帮助文档如下：

Class  |  API reference  |  Android Developers

Field  |  API reference  |  Android Developers

Constructor  |  API reference  |  Android Developers

Method  |  API reference  |  Android Developers

Class类是反射机制的起源，它代表类的实体，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。我们先把这四个类常见的方法都列举出来。

常用获得类相关的方法如下：

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如下，以下方法返回值为Field类：

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

获得类中注解相关的方法如下，了解即可：

方法用途
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)返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations()返回该类所有的注解对象

获得类中构造器相关的方法如下，以下方法返回值为Constructor类：

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如下，以下方法返回值为Method类：

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

接下来我们会将比较重要的方法进行演示。我们先自己写一个如下的学生类：

package reflectdemo;
public 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 +
                '}';
    }
}

接着我们来看一下如何获取Class对象。我们首先需要先看一下forName这个方法的源码：

    /**
     * Returns the {@code Class} object associated with the class or
     * interface with the given string name.  Invoking this method is
     * equivalent to:
     *
     * <blockquote>
     *  {@code Class.forName(className, true, currentLoader)}
     * </blockquote>
     *
     * where {@code currentLoader} denotes the defining class loader of
     * the current class.
     *
     * <p> For example, the following code fragment returns the
     * runtime {@code Class} descriptor for the class named
     * {@code java.lang.Thread}:
     *
     * <blockquote>
     *   {@code Class t = Class.forName("java.lang.Thread")}
     * </blockquote>
     * <p>
     * A call to {@code forName("X")} causes the class named
     * {@code X} to be initialized.
     *
     * @param      className   the fully qualified name of the desired class.
     * @return     the {@code Class} object for the class with the
     *             specified name.
     * @exception LinkageError if the linkage fails
     * @exception ExceptionInInitializerError if the initialization provoked
     *            by this method fails
     * @exception ClassNotFoundException if the class cannot be located
     */
    @CallerSensitive
    public static Class<?> forName(String className)
                throws ClassNotFoundException {
        Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();
        return forName0(className, true, ClassLoader.getClassLoader(caller), caller);
    }

我们发现这里其实是有异常的，所以就需要我们自行try-catch去解决它。也就是这种代码：

package reflectdemo;
public class Test {
    public static void main(String[] args){
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("reflectdemo.Student");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

除了上面这种方式我们还可以用下面这两种方式：

Class<Student> c2 = Student.class;
Student student = new Student();
Class<?> c3 = student.getClass();

之后我们将代码修改成这个样子，来看一下我们这三种方法是否获得的都是同一个类：

package reflectdemo;
public class Test {
    public static void main(String[] args){
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("reflectdemo.Student");
            Class<Student> c2 = Student.class;
            Student student = new Student();
            Class<?> c3 = student.getClass();
            System.out.println(c1.equals(c2));
            System.out.println(c2.equals(c3));
            System.out.println(c1.equals(c3));
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

其运行结果如下：

所以总结一下，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。想要获取Class对象有三种方法，第一种是使用Class.forName("类的全路径名")的静态方法，前提是已明确类的全路径名；第二种是使用.class方法，但这种仅适合在编译前就已经明确要操作的Class；第三种则是使用类对象的getClass()方法。

我们接下来将代码做如下修改：

package reflectdemo;
public class Test {
    public static void reflectNewInstance(){
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("reflectdemo.Student");
            c1.newInstance();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        reflectNewInstance();
    }
}

进入这个newInstance内部我们可以看到如下的界面：

这就说明其实我们这个方法是要实现下面这两个异常的。所以我们对其进行一个补充：

package reflectdemo;
public class Test {
    public static void reflectNewInstance(){
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("reflectdemo.Student");
            Student student = (Student)c1.newInstance();
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        reflectNewInstance();
    }
}

其运行结果如下：

同理我们也可以写出得到私有构造方法的代码：

package reflectdemo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class Test {
    public static void reflectPrivateConstructor(){
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("reflectdemo.Student");
            Constructor<Student> constructor = (Constructor<Student>)c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
            Student student = constructor.newInstance("suzhe", 21);
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        reflectPrivateConstructor();
    }
}

代码运行结果如下：

问题出现的原因是，对于标识符为private的构造方法我们需要进行一个确认，所以要额外添加一行语句，进而证明已经确认了这个方法我知情他是私有的，并且我确认要获取它：

package reflectdemo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class Test {
    public static void reflectPrivateConstructor(){
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("reflectdemo.Student");
            Constructor<Student> constructor = (Constructor<Student>)c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
            constructor.setAccessible(true);
            Student student = constructor.newInstance("suzhe", 21);
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        reflectPrivateConstructor();
    }
}

此时再去运行就会发现我们可以得到这个刚创建的对象了：

接下来就是反射私有属性的代码：

package reflectdemo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class Test {
    public static void reflectPrivateField(){
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("reflectdemo.Student");
            Field field = c1.getDeclaredField("name");
            field.setAccessible(true);
            Student student = (Student)c1.newInstance();
            field.set(student, "suzhe");
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        reflectPrivateField();
    }
}

其运行结果如下：

最后则是返回私有方法的代码：

package reflectdemo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Test {
    public static void reflectPrivateMethod(){
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("reflectdemo.Student");
            Method method = c1.getDeclaredMethod("function", String.class);
            method.setAccessible(true);
            Student student = (Student)c1.newInstance();
            method.invoke(student, "new arg");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        reflectPrivateMethod();
    }
}

其运行结果如下：

总的来说，反射的优点有如下几个，首先对于任意一个类，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；增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力；反射已经运用在了很多流行框架如Struts、Hibernate、Spring 等等。

它的缺点也很明显，使用反射会有效率问题。参考文章：https://www.jb51.net/program/3539830do.htm

二、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如下：

public static final int RED = 1;
public static final int GREEN = 2;
public static final int 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。

public enum TestEnum {
    RED,BLACK,GREEN;
}

枚举的优点是将常量组织起来统一进行管理，可以用于如下的场景，错误状态码，消息类型，颜色的划分，状态机等等。枚举的本质是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。我们可以看下一个简单的对枚举的使用代码：

package enumdemo;
public enum TestEnum {
    RED,WHITE,GREEN,BLACK;
    public static void main(String[] args) {
        TestEnum testEnum = RED;
        switch(testEnum){
            case RED:
                System.out.println("RED");
                break;
            case BLACK:
                System.out.println("BLACK");
                break;
            case GREEN:
                System.out.println("GREEN");
                break;
            case WHITE:
                System.out.println("WHITE");
                break;
            default:
                System.out.println("No Match...");
                break;
        }
    }
}

对于枚举来说，它有着如下的常用方法：

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

我们简单使用一下这些方法：

package enumdemo;
public enum TestEnum {
    RED,WHITE,GREEN,BLACK;
    public static void main(String[] args) {
        TestEnum[] testEnums = TestEnum.values();
        for(int i = 0; i < testEnums.length; i++){
            System.out.println(testEnums[i] + ":" + testEnums[i].ordinal());
        }
        TestEnum testEnum = TestEnum.valueOf("WHITE");
        System.out.println(testEnum);
        System.out.println(WHITE.compareTo(GREEN));
    }
}

其运行结果如下：

需要注意的是，枚举的构造方法默认是私有的。我们刚刚说过，在Java当中枚举实际上就是一个类。所以我们在定义枚举的时候，还可以这样定义和使用枚举：

package enumdemo;
public enum TestEnum {
    RED(0, "RED"), WHITE(1, "WHITE"), GREEN(2, "GREEN"), BLACK(3, "BLACK");
    public int ordinal;
    public String color;
    private TestEnum(int ordinal, String color){
        this.ordinal = ordinal;
        this.color = color;
    }
    public static void main(String[] args) {
        TestEnum[] testEnums = TestEnum.values();
        for(int i = 0; i < testEnums.length; i++){
            System.out.println(testEnums[i] + ":" + testEnums[i].ordinal());
        }
        TestEnum testEnum = TestEnum.valueOf("WHITE");
        System.out.println(testEnum);
        System.out.println(WHITE.compareTo(GREEN));
    }
}

这段代码依旧可以得到和我们之前相同的结果。所以总的来说，枚举的优点和缺点都很明显。优点是枚举常量更简单安全；具有内置方法，代码更优雅。缺点是不可继承，无法扩展。

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？接下来，我们来实验一下，同样利用上述提供的枚举类来进行举例，我们添加如下的代码：

package enumdemo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try{
            Class<?> c1 = Class.forName("enumdemo.TestEnum");
            Constructor<?> constructor = c1.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);
            constructor.setAccessible(true);
            TestEnum testEnum = (TestEnum)constructor.newInstance(4, "BLUE");
            System.out.println(testEnum);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

其运行结果如下：

​

它这个报错信息说我们没有这个构造方法，但是我们明明已经在上面提供了相同的构造方法，那为什么会出现这种情况呢？这是因为我们在调用的时候，只是传入了继承了父类的子类的两个参数，而对于父类Enum的构造方法，我们却并没有传入参数，所以为了修改，我们必须在这里传入四个参数才可以匹配。我们修改代码如下：

package enumdemo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try{
            Class<?> c1 = Class.forName("enumdemo.TestEnum");
            Constructor<?> constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class, String.class);
            constructor.setAccessible(true);
            TestEnum testEnum = (TestEnum)constructor.newInstance(4, "BLUE");
            System.out.println(testEnum);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

再次尝试运行，得到如下的结果：

那么为什么会出现一个这个错误呢？我们先去看下newInstance方法的源码：

    /**
     * Uses the constructor represented by this {@code Constructor} object to
     * create and initialize a new instance of the constructor's
     * declaring class, with the specified initialization parameters.
     * Individual parameters are automatically unwrapped to match
     * primitive formal parameters, and both primitive and reference
     * parameters are subject to method invocation conversions as necessary.
     *
     * <p>If the number of formal parameters required by the underlying constructor
     * is 0, the supplied {@code initargs} array may be of length 0 or null.
     *
     * <p>If the constructor's declaring class is an inner class in a
     * non-static context, the first argument to the constructor needs
     * to be the enclosing instance; see section 15.9.3 of
     * <cite>The Java&trade; Language Specification</cite>.
     *
     * <p>If the required access and argument checks succeed and the
     * instantiation will proceed, the constructor's declaring class
     * is initialized if it has not already been initialized.
     *
     * <p>If the constructor completes normally, returns the newly
     * created and initialized instance.
     *
     * @param initargs array of objects to be passed as arguments to
     * the constructor call; values of primitive types are wrapped in
     * a wrapper object of the appropriate type (e.g. a {@code float}
     * in a {@link java.lang.Float Float})
     *
     * @return a new object created by calling the constructor
     * this object represents
     *
     * @exception IllegalAccessException    if this {@code Constructor} object
     *              is enforcing Java language access control and the underlying
     *              constructor is inaccessible.
     * @exception IllegalArgumentException  if the number of actual
     *              and formal parameters differ; if an unwrapping
     *              conversion for primitive arguments fails; or if,
     *              after possible unwrapping, a parameter value
     *              cannot be converted to the corresponding formal
     *              parameter type by a method invocation conversion; if
     *              this constructor pertains to an enum type.
     * @exception InstantiationException    if the class that declares the
     *              underlying constructor represents an abstract class.
     * @exception InvocationTargetException if the underlying constructor
     *              throws an exception.
     * @exception ExceptionInInitializerError if the initialization provoked
     *              by this method fails.
     */
    @CallerSensitive
    public T newInstance(Object ... initargs)
        throws InstantiationException, IllegalAccessException,
               IllegalArgumentException, InvocationTargetException
    {
        if (!override) {
            if (!Reflection.quickCheckMemberAccess(clazz, modifiers)) {
                Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();
                checkAccess(caller, clazz, null, modifiers);
            }
        }
        if ((clazz.getModifiers() & Modifier.ENUM) != 0)
            throw new IllegalArgumentException("Cannot reflectively create enum objects");
        ConstructorAccessor ca = constructorAccessor;   // read volatile
        if (ca == null) {
            ca = acquireConstructorAccessor();
        }
        @SuppressWarnings("unchecked")
        T inst = (T) ca.newInstance(initargs);
        return inst;
    }

这里面的代码出现了对枚举类型的判断，如果它检测到了枚举类型，那么它就会直接抛出异常，所以其实原则上来说，虽然枚举类型的构造方法是私有的，但是在反射机制中，它是不被允许使用的。这就说明枚举类型是比较安全的，即使通过反射我也无法获知内部信息。

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。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表达式基于数学中的λ演算得名，也可称为闭包。其基本语法如下：

(parameters) -> expression
(parameters) ->{ statements; }

Lambda表达式由三部分组成，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；->可理解为被用于的意思；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返回，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)

要了解Lambda表达式，首先需要了解什么是函数式接口，函数式接口指的是一个接口有且只有一个抽象方法。需要注意的是，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；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 {
    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");
    }
}

接下来我们来看一下它们的基本使用：

//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);
}

我们在上面提到过，Lambda可以理解为Lambda就是匿名内部类的简化，实际上是创建了一个类，实现了接口，重写了接口的方法 。没有使用Lambda表达式的时候的调用方式 ：

NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){
    @Override
    public void test() {
        System.out.println("hello");
    }
};
noParameterNoReturn.test();

具体使用可见如下代码：

public class TestDemo {
    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("一个参数无返回值："+ a);
    };
    oneParameterNoReturn.test(10);
    MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a,int b)->{
        System.out.println("多个参数无返回值："+a+" "+b);
    };
    moreParameterNoReturn.test(20,30);
    NoParameterReturn noParameterReturn = ()->{
        System.out.println("有返回值无参数！");
        return 40;
    };
    //接收函数的返回值
    int ret = noParameterReturn.test();
    System.out.println(ret);
    OneParameterReturn oneParameterReturn = (int a)->{
        System.out.println("有返回值有一个参数！");
        return a;
    };
    ret = oneParameterReturn.test(50);
    System.out.println(ret);
    MoreParameterReturn moreParameterReturn = (int a,int b)->{
        System.out.println("有返回值多个参数！");
        return a+b;
    };
    ret = moreParameterReturn.test(60,70);
    System.out.println(ret);
    }
}

对于Lambda表达式来说，它遵循如下的简化规则，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；参数的小括号里面只有一个参数，那么小括号可以省略；如果方法体当中只有一句代码，那么大括号可以省略；如果方法体中只有一条语句，且是return语句，那么大括号可以省略，且去掉return关键字。比如说下面的代码：

public static void main(String[] args) {
    MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = ( a, b)->{
        System.out.println("无返回值多个参数，省略参数类型："+a+" "+b);
    };
    moreParameterNoReturn.test(20,30);
    OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = a ->{
        System.out.println("无参数一个返回值,小括号可以胜率："+ a);
    };
    oneParameterNoReturn.test(10);
    NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->System.out.println("无参数无返回值，方法体中只有一行代码");
    noParameterNoReturn.test();
    //方法体中只有一条语句，且是return语句
    NoParameterReturn noParameterReturn = ()-> 40;
    int ret = noParameterReturn.test();
    System.out.println(ret);
}

四、变量捕获及Lambda在集合中的使用：

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当中的匿名内部类中，会存在变量捕获。匿名内部类就是没有名字的内部类。我们这里只是为了说明变量捕获，所以匿名内部类只要会使用就好，那么下面我们来简单的看看匿名内部类的使用就好了。具体想详细了解的读者可以看这篇文章：

匿名内部类详解 - SQP51312 - 博客园

我们通过简单的代码来学习一下：

class Test {
    public void func(){
        System.out.println("func()");
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        new Test(){
            @Override
            public void func() {
                System.out.println("我是内部类，且重写了func这个方法！");
            }
        };
    }
}

在上述代码当中的main函数当中，我们看到的就是一个匿名内部类的简单的使用。

class Test {
    public void func(){
        System.out.println("func()");
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 100;
        new Test(){
            @Override
            public void func() {
                System.out.println("我是内部类，且重写了func这个方法！");
                System.out.println("我是捕获到变量 a == "+a
                    +" 我是一个常量，或者是一个没有改变过值的变量！");
            }
        };
    }
}

在上述代码当中的变量a就是，捕获的变量。这个变量要么是被final修饰，如果不是被final修饰的 你要保证在使用之前，没有修改。如下代码就是错误的代码。

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 100;
        new Test(){
            @Override
            public void func() {
                a = 99;
                System.out.println("我是内部类，且重写了func这个方法！");
                System.out.println("我是捕获到变量 a == "+a
                    +" 我是一个常量，或者是一个没有改变过值的变量！");
            }
        };
    }
}

这段代码会直接编译报错。需要注意的是，即便我们将更改a值的代码提到外部，也会发生报错。

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 100;
        a = 99;
        new Test(){
            @Override
            public void func() {
                System.out.println("我是内部类，且重写了func这个方法！");
                System.out.println("我是捕获到变量 a == "+a
                    +" 我是一个常量，或者是一个没有改变过值的变量！");
            }
        };
    }
}

在Lambda当中也可以进行变量的捕获，具体我们看一下代码：

@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
    void test();
}
public static void main(String[] args) {
    int a = 10;
    NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
        // a = 99; error
        System.out.println("捕获变量："+a);
    };
    noParameterNoReturn.test();
}

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。

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()

以上方法的作用可自行查看我们发的帮助手册。我们这里会示例一些方法的使用。需要注意的是，Collection的forEach()方法是从接口java.lang.Iterable拿过来的。我们先来演示下forEach方法，该方法在Iterable当中，原型如下：

default void forEach(Consumer<? super T> action) {
    Objects.requireNonNull(action);
    for (T t : this) {
        action.accept(t);
    }
}

该方法表示对容器中的每个元素执行action指定的动作 。

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(new Consumer<String>(){
        @Override
        public void accept(String str){
            //简单遍历集合中的元素。
            System.out.print(str+" ");
        }
    });
}

我们可以修改为如下代码：

public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("Hello");
    list.add("bit");
    list.add("hello");
    list.add("lambda");
    //表示调用一个，不带有参数的方法，其执行花括号内的语句，为原来的函数体内容。
    list.forEach(s -> {
        System.out.println(s);
    });
}

这两种方法的结果是完全相同的。接下来我们来看下sort方法的源码，该方法根据c指定的比较规则对容器元素进行排序。

public void sort(Comparator<? super E> c) {
    final int expectedModCount = modCount;
    Arrays.sort((E[]) elementData, 0, size, c);
    if (modCount != expectedModCount) {
        throw new ConcurrentModificationException();
    }
    modCount++;
}

我们可以键入如下的代码：

public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("Hello");
    list.add("bit");
    list.add("hello");
    list.add("lambda");
    list.sort(new Comparator<String>() {
        @Override
        public int compare(String str1, String str2){
            //注意这里比较长度
            return str1.length()-str2.length();
        }
    });
    System.out.println(list);
}

同时我们也可以修改为Lambda表达式：

public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("Hello");
    list.add("bit");
    list.add("hello");
    list.add("lambda");
    //调用带有2个参数的方法，且返回长度的差值
    list.sort((str1,str2)-> str1.length()-str2.length());
    System.out.println(list);
}

二者的运行结果也是完全相同的。最后我们再来看下Map的forEach方法：

default void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action) {
    Objects.requireNonNull(action);
    for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) {
        K k;
        V v;
        try {
            k = entry.getKey();
            v = entry.getValue();
        } catch(IllegalStateException ise) {
            // this usually means the entry is no longer in the map.
            throw new ConcurrentModificationException(ise);
        }
        action.accept(k, v);
    }
}

它的作用作用是对Map中的每个映射执行action指定的操作。我们给出如下代码示例：

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);
        }
    });
}

我们可以用Lambda表达式作出如下的简化：

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((k,v)-> System.out.println(k + "=" + v));
}

二者的运行结果同样是相同的。所以Lambda表达式的优点很明显，在代码层次上来说，使代码变得非常的简洁。缺点也很明显，代码不易读。总的来说，Lambda表达式的优点有以下几点，代码简洁，开发迅速；方便函数式编程；非常容易进行并行计算；Java引入Lambda，改善了集合操作。它的缺点则是代码可读性变差；在非并行计算中，很多计算未必有传统的for性能要高；不容易进行调试。

五、泛型的通配符：

Java泛型中的通配符?用来表示某个未知类型，主要解决泛型参数过于固定导致方法复用性差的问题。由于泛型具有不变性，某个具体泛型类型不能自然代表其他泛型类型，因此当一个方法希望接收多种不同类型的泛型对象时，就可以使用通配符。

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Message<Integer> message = new Message();
        message.setMessage(55);
        fun(message);
    }
    // 此时使用通配符"?"描述的是它可以接收任意类型，但是由于不确定类型，所以无法修改
    public static void fun(Message<?> temp){
        //temp.setMessage(100); 无法修改！
        System.out.println(temp.getMessage());
    }
}

无界通配符表示可以接收任意泛型类型，但因为具体类型未知，所以不能安全地向其中写入确定类型的数据，只适合做通用接收和读取展示。通配符上界使用 ? extends 上界类型，表示实际类型只能是该上界类型或其子类，它适合读取数据的场景，因为取出的对象至少可以被看作上界类型；但不适合写入数据，因为编译器无法确定容器中真实保存的到底是哪一个子类，强行写入可能破坏类型安全。

class Food {
}
class Fruit extends Food {
}
class Apple extends Fruit {
}
class Banana extends Fruit {
}
class Message<T> { // 设置泛型
    private T message ;
    public T getMessage() {
        return message;
    }
    public void setMessage(T message) {
        this.message = message;
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Message<Apple> message = new Message<>();
        message.setMessage(new Apple());
        fun(message);
        Message<Banana> message2 = new Message<>();
        message2.setMessage(new Banana());
        fun(message2);
    }
    // 此时使用通配符"?"描述的是它可以接收任意类型，但是由于不确定类型，所以无法修改
    public static void fun(Message<? extends Fruit> temp){
        //temp.setMessage(new Banana()); //仍然无法修改！
        //temp.setMessage(new Apple()); //仍然无法修改！
        System.out.println(temp.getMessage());
    }
}

通配符下界使用 ? super 下界类型，表示实际类型只能是该下界类型或其父类，它适合写入数据的场景，因为写入下界类型或其子类一定是安全的；但读取时无法确定真实父类范围，因此不能直接按下界类型接收，只能把它看作更宽泛的类型。

class Food {
}
class Fruit extends Food {
}
class Apple extends Fruit {
}
class Plate<T> {
    private T plate;
    public T getPlate() {
        return plate;
    }
    public void setPlate(T plate) {
        this.plate = plate;
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Plate<Fruit> plate1 = new Plate<>();
        plate1.setPlate(new Fruit());
        fun(plate1);
        Plate<Food> plate2 = new Plate<>();
        plate2.setPlate(new Food());
        fun(plate2);
    }
    public static void fun(Plate<? super Fruit> temp){
        // 此时可以修改！！添加的是Fruit 或者Fruit的子类
        temp.setPlate(new Apple());//这个是Fruit的子类
        temp.setPlate(new Fruit());//这个是Fruit的本身
        //Fruit fruit = temp.getPlate(); 不能接收，这里无法确定是哪个父类
        System.out.println(temp.getPlate());//只能直接输出
    }
}

简单总结就是，通配符让泛型方法更加灵活，而上下界通配符在灵活性和类型安全之间建立约束；上界偏向读取，下界偏向写入，也就是常说的生产者用extends，消费者用super。

总结

本文系统介绍了Java中的反射、枚举和Lambda表达式三大特性。反射机制允许程序在运行时动态获取类信息并操作对象，通过Class类实现，常用于框架开发和访问私有成员，但存在性能开销；枚举类型(enum)用于组织常量集合，提供类型安全且不可变，其构造方法天然私有且反射机制无法破坏；Lambda表达式是函数式编程的核心语法，简化了匿名内部类的写法，通过函数式接口实现代码简洁化，但可能降低可读性。文章还涉及泛型通配符的使用场景，包括无界通配符、上界extends和下界super的适用情况。这些特性共同增强了Java的灵活性和表现力，但也各自存在性能或可维护性方面的权衡。

到此这篇关于Java反射、枚举、Lambda表达式及泛型通配符实例详解的文章就介绍到这了,更多相关java反射、枚举和Lambda表达式内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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