JAVA基础-反射、异常、内部类

1.JAVA反射

1）反射机制概念：在运行状态中，对于任何一个类都能够知道这个类所有属性和方法，并且对于任意一个对象，都能够调用他的任何一个方法。
2）反射的应用场合：在JAVA程序中许多对象在运行时都会出现两种类型：编译类型和运行类型。编译时的类型由声明对象时使用的类型来决定，运行时的类型由实际赋值给对象的类型决定。如：

Dodg d=new Animal();

其中编译时的类型为Dog，运行时的类型为Animal.
3）反射API：用来生成JVM中的类、接口或者对象的信息。

  • Class类：反射的核心类，可以用来获取类的属性、方法等信息。
  • Field类：Java.lang.reflec包中的类，表示类的成员变量，用来获取和设置类之中的属性值
  • Method类：Java.lang.reflec包中的类，表示类的方法，他可以用来获取类中的方法信息。
  • COnstructor类：Java.lang.reflec包中的类，表示类的构造方法。
    4）获取Class对象3种方法：
package cn.tedu.test;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

public class Animal {
    public String name;
    public int age;
    public Animal(String name,int age) {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Animal [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Animal dog=new Animal("dog",2);
        //获取该类对应的class对象，方法1
        Class c1=dog.getClass();
        //方法2
        Class c2=Animal.class;
        //获取该类对应的class对象，最安全、性能最好，方法3
        Class c=Class.forName("cn.tedu.test.Animal");
        //获取该类对应的所有方法信息
        Method[] method=c.getDeclaredMethods();
        System.out.println("方法信息：");
        for(Method m:method) {
            System.out.println(m.toString());
        }
        System.out.println("成员属性：");
        //获取该类对应的所有成员属性的信息
        Field[] filed=c.getDeclaredFields();
        for(Field f:filed) {
            System.out.println(f.toString());
        }
        System.out.println("构造器：");
        //获取该类对应的所有构造方法的信息
        Constructor[] con=c.getDeclaredConstructors();
        for(Constructor c3:con) {
            System.out.println(c3.toString());
        }
        //System.out.println(dog);
    }
}

5）创建对象的两种方法：

  • 使用Class对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例，这种方法要求Class对象对应的类有默认的空构造器。示例如下：
package cn.tedu.test;

public class Fish1 {
    public String name;
    public int age;
    public String food;
    public void eat() {
        System.out.println("我的食物是"+food);
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Fish [name=" + name + ", age=" + age + ", food=" + food + "]";
    }
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        //获取Fish1类的Class对象
        Class c=Class.forName("cn.tedu.test.Fish1");
        //使用newInstance()方法创建对象
        Fish1 fish1=(Fish1) c.newInstance();
        System.out.println(fish1);
    }

}

输出结果如下：


fish1.png
  • 调用Constructor对象的newInstance()
package cn.tedu.test;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class Fish {
    public String name;
    public int age;
    public String food;
    public Fish(String name,int age,String food) {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        this.name=name;
        this.age=age;
        this.food=food;
    }
    public void eat() {
        System.out.println("我的食物是"+food);
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Fish [name=" + name + ", age=" + age + ", food=" + food + "]";
    }
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
        Class c=Class.forName("cn.tedu.test.Fish");
        Constructor con=c.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,String.class);
        Fish fish=(Fish) con.newInstance("鲨鱼",11,"小鱼");
        System.out.println(fish);
    }

}

输出结果如下：


fish.png

2.JAVA异常

1）Throwable是Java语言中所有错误或异常的超类。下一层分为Error和Exception。

  • Error：是指Java运行时系统的内部错误和资源耗尽错误。应用程序不会抛出该类的对象。如果出现了这种错误，除了告知用户，剩下的就是尽力使程序安全的终止。
  • Exception：有两个分支，一是RuntimeException，另一个是CheckedException。RuntimeException是那些可能在Java虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类，如果出现这种错误，那么一定是程序员自己的错误。CheckedException一般是外部错误，这种异常都发生在编译阶段，Java编译器会强制程序去捕获此类异常，机会出现要求你把这段可能出现异常的程序进行try catch，该类异常一般包括以下几个方面：试图在文件读取数据、试图打开一个错误格式的URL、试图根据给定的字符串查找class对象，而这个字符串表示的类不存在。
    2）异常的处理方式：抛出异常有三种形式，一种是throw，一个是throws，还有一种是系统自动抛出异常。
    3）throw和throws的区别：
  • 位置不同：
    throws用在函数上，后面跟的是异常类，可以跟多个；而throw用在函数内，后面跟的是异常对象。
  • 功能不同：
    a）throws用来声明异常，让调用者知道该功能可能出现的问题，可以给出预先的处理方式；throw抛出具体的问题对象，执行到throw，功能就已经结束了，跳转到调用者，并将具体的问题抛给调用者。
    b）throws表示出现异常的一种可能性，并不一定会发生这些异常；throw则是抛出了异常，执行throw则一定是抛出了某种异常对象。
    c）两种都是消极处理异常的形式，只是抛出或者可能抛出异常，但是不会有函数去处理异常，真正处理异常有函数的上层调用处理。

3.Java内部类

1）静态内部类：定义在类内部的静态类。
a）静态内部类可以访问外部类的所有静态成员变量和方法，即使是private修饰的也可以。
b）静态内部类和一般类一致，可以定义静态方法、静态变量和构造方法等。
c）其它类需要使用静态内部类的方式为“外部类.静态内部类”。
d）Java集合类HashMap内部就有一个静态内部类Entry。像这种和外部类关系密切的，且不依赖外部实例的，都可以使用静态内部类。

package cn.tedu.test;

public class Demo1 {
    private static int t=11;
    private static String str1="demo1";
    public static class Demo11{
        public void print() {
            System.out.println(str1+":"+t);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Demo1.Demo11 de=new Demo1.Demo11();
        de.print();
    }
}

运行结果如下：


运行结果.png

2）成员内部类：定义在类内部的非静态类就是成员内部类。成员内部类不能定义静态方法和变量（final修饰的除外），需要注意的是，成员内部类的访问方式为“new 外部类对象.new 成员内部类对象”，示例如下：

package cn.tedu.test;

public class Demo1 {
    private static int t=11;
    private static String str1="demo1";
    public static class Demo11{
        public void print() {
            System.out.println(str1+":"+t);
        }
    }
    public class Demo12{
        public void print() {
            System.out.println(str1+":"+t);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        //静态内部类
        System.out.println("静态内部类：");
        Demo1.Demo11 de1=new Demo1.Demo11();
        de1.print();
        System.out.println("成员内部类：");
        //成员内部类
        Demo12 de=new Demo1().new Demo12();
        de.print();
    }
}

运行结果如下：


静态内部类和成员内部类对比如下.png

3）局部内部类：定义在方法中的类，就是局部类，如果一个类只在一个方法中使用，则可以考虑使用局部类。示例如下：

package cn.tedu.test;

public class Demo2 {
    private static int t=11;
    private static String str1="demo1";
    public void test(int c) {
        class Inner{
            public void print() {
                System.out.println("局部内部类输出结果为："+c);
            }
        }
        Inner n=new Inner();
        n.print();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Demo2 de=new Demo2();
        de.test(55);
    }
}

运行结果如下：


局部内部类运行结果.png

4）匿名内部类：仅能继承一个父类或者实现一个接口，直接使用new来生成一个对象的引用，同时匿名内部类也是没有class关键字。
注意事项：

  • 使用匿名内部类时，只能继承一个类或是实现一个接口。
  • 匿名内部类中无法定义构造函数，由于不存在类名
  • 匿名内部类不能存在任何静态成员变量和方法
  • 匿名内部类不可以是抽象的，他必须要实现继承的类或者是接口的所有抽象方法。
    示例如下：
package cn.tedu.test;

public class Test {
    public void test(Bird b) {
        System.out.println(b.getName()+"能够飞"+b.fly()+"米");
    }
    public static void main(String[] args) {
        Test t=new Test();
        //匿名内部类
        t.test(new Bird() {

            @Override
            public int fly() {
                // TODO Auto-generated method stub
                return 10000;
            }
            public String getName() {
                return "大雁";
            }
        });
    }
}

运行结果如下：


匿名内部类运行结果.png
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