Java中的反射和枚举
假设现在上面的数据是以二次探测的方式来进行存放的，现在让你求:
现在找1:直接就能找到----->次数是1
现在找4:直接就可以找到---->次数是1
现在找14:先得到4的下标，发现不是14向后找，这里面用了两次
现在找24::先得到4的下标，发现不是24向后找，这里面用了3次
总共找的次数:1+1+2+3+1=8
1)查找成功的平均长度:查找成功的次数/有效数据的长度=8/5；
2)查找不成功的平均长度:
已经存在的数据:查找的这个数位置开始前一个向后走几步到空格？2+4+3+2+2=13
没有存在的数据就是1；
0-->1
1--->2
2--->1
3---->1
4---->4
14---->3
24----->2
7------>1
8------>1
9------>2
18/10=1.8;
查找不成功的次数/数组的长度
1.反射
1)反射的定义:
1.1)Java中的反射,是指在运行过程中，对于任意的一个类，都可以知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都可以调用它的任意的一个方法和属性，那么既然可以拿到，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的方法的功能称之为Java语言的反射机制
1.2)所有有关于反射相关的类和相关的包都在java.lang.reflect包下面
2)反射中涉及到的一些常见的类-----重要
反射中在哪里用到，介绍一下(面试--框架)
主要用途:
1)在我们日常的第三方应用开发过程中，通常会遇到某个类的成员变量，方法或者属性是私有的或只是系统应用对应开放，这时候我们就可以通过反射获取所需的私有的成员或者方法
2)反射最重要的就是开发各种应用型框架，比如在Spring中，我们将所有的类Bean交给Spring容器进行管理，无论是XML配置Bean还是注解配置，当我们从容器中获取Bean来进行依赖注入的时候，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
1)Class类:代表类的实体，在运行的java程序中表示类和接口
2)Field类:代表类的成员变量/类的属性
3)Method类:代表类的方法
4)Constructor类,它是代表类的构造方法
Java被编译之后，生成了.class文件(此时在磁盘上面)，我们要把这个.class运行到JVM的时候，需要通过JAVA命令来进行运行，此时JVM就会要去解读.class文件，被编译后的java文件.class最终也被JVM解析成一个类，这个对象就是java.lang.Class，当程序在运行的时候，每一个类就变成了Class对象的一个实例。这样当程序正在运行的时候，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改变这个类的属性和动作，是这个类称为一个动态的类；
class Student {//此时构造方法是私有的,我们要想创建对象,只能在类内创建,通过方法返回给类外private int age=18;private String name="bit";public Student(){System.out.println("我是这个类中的不带有参数的构造方法");}private Student(String name, int age){this.name=name;this.age=age;System.out.println("我是这个类中一个私有的构造方法");}private void start(String str){System.out.println("我是这个类中的带参数的普通方法"+str);}private void run(){System.out.println("我是这个类中的不带有参数的私有方法");}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"age=" + age +", name='" + name + '\'' +'}';}}1)获取当前的Class对象(通过反射来获取类对象)，此时有三种方式
1)通过Class.forName(里面是路径)方法
Class<?> C1=Class.forName("Student");//包名.类名 Class<?> C2= Student.class; Student student=new Student(); Class<?> C3=student.getClass(); System.out.println(C1==C2); System.out.println(C2==C3); 不管是用哪种方式来获取Class对象，这里面的打印结果都是True,说明类对象只有一个2)通过类名.Class返回一个实例
3)先类创建实例，再通过引用.getClass()来进行返回
//1.根据包全限定类名:Class.forName("类的全路径名");Class<?> StudentClass1=Class.forName("Demo.Student");//2.使用.class方法Class<?> StudentClass2=Student.class;//3.通过先进行创建对象的实例,在进行获取类对象Student student=new Student();Class<?> StudentClass3=student.getClass();
2.创建对象
类对象的引用.newInstance() 创建一个对象，也就是说通过类对象的newInstance方法来获取学生实例
//1.先进行获取到类的类对象 Class<?> C1=Class.forName("Student"); //2.通过反射创建这个类的实例 Student lijiawei= (Student) C1.newInstance();//最重要进行强制类型转换,这样就可以实例化一个对象 System.out.println(lijiawei); //3.访问一些信息 System.out.println(lijiawei); 打印结果:我是这个类中的不带有参数的构造方法 Student{age=18, name='bit'}要不就直接通过类对象的实例调用newInstance()创建这个对象的实例
要不就先获取到构造方法，通过调用constructer.newInstance方法传入相关的构造参数来进行创建实例
3.获取类中的构造器的方法:
1)getConstructor(Class......<?> parameterTypes)获得该类中与参数类型相匹配的公有的构造方法
2)getConstructors()获取该类的所有的所有的构造方法
3)getDeclaredConstructor(Class<?> parameterTypes)获取该类中与参数类型相匹配的构造方法//即可以获取到公有构造方法，也可以获取到私有构造方法
4)如果在其中获取到了私有的构造方法，我们还是需要调用一下构造器引用.setAccessible()方法,将里面的参数设置成true
5)getDeclaredConstructors() 获取该类的所有构造方法
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {//现在我们想获取到Student类的私有构造方法//1.先获取到类对象Class<?> ClassStudent=Class.forName("Demo.Student");//2.获取到构造方法Constructor<Student> constructor= (Constructor<Student>) ClassStudent.getConstructor(String.class,int.class);//里面传入构造方法具体的参数类型.class//3.调用构造方法,传入相应的参数,创建对应的实例Student student=constructor.newInstance("李佳伟",90);System.out.println(student);//上面的代码直接运行会报错,因为我们调用的是私有的构造方法,为了体现封装的安全性，我们应该再加上一条语句}现在这么写就好了:
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {//现在我们想获取到Student类的私有构造方法//1.先获取到类对象Class<?> ClassStudent=Class.forName("Demo.Student");//2.获取到构造方法Constructor<Student> constructor= (Constructor<Student>) ClassStudent.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);//里面传入构造方法具体的参数类型.class//3.调用构造方法,传入相应的参数,创建对应的实例constructor.setAccessible(true);//可以使用构造方法Student student=constructor.newInstance("李佳伟",90);System.out.println(student);//上面的代码直接运行会报错,因为我们调用的是私有的构造方法,为了体现封装的安全性，我们应该再加上一条语句}
4.反射私有的属性(可以获取私有的,获取公开的)
1)getField(String name) 获得某一个共有的属性对象
2)getFields()获取到所有的共有的属性对象
3)getDeclaredField(String name)获取到某一个属性对象，返回值是一个Field对象
4)getDeclaredFields()获取到所有的属性对象
//现在我们想获取到Student类的私有构造方法//1.先获取到类对象Class<?> ClassStudent=Class.forName("Demo.Student");//2.获取到构造方法构造对象Constructor<?> constructor=ClassStudent.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);constructor.setAccessible(true);Student student=(Student)constructor.newInstance("李佳伟",12);//3.获取到类里面的字段Field filed1=ClassStudent.getDeclaredField("name");//里面填写字段名Field filed2=ClassStudent.getDeclaredField("age");filed1.setAccessible(true);filed2.setAccessible(true);//4.进行修改私有字段和属性filed1.set(ClassStudent,"张志超");filed2.set(ClassStudent,81);//第一个参数填写这个对象的引用,第二个参数写要修改成为的具体的字段名System.out.println(filed1);System.out.println(filed2);
5.反射类中的方法
1)获取某个类中共有的方法:getMethod()，里面的参数是方法名,参数类型.class,最终返回的是Method对象 2)获取到该类中所有的方法:getMethods() 3)获取到该类中的某一个方法getDeclaredMethod(String name,Class....<?> parameterTypes) 4)获取到该类中的所有方法:getDeclaredMethods()；method.invoke(对象名,字段值)我们最重要调用这个方法来进行调用我们获取到的方法//1.先进行获取到类对象Class<?> classStudent=Student.class;//2.获取到私有的构造方法Constructor<?> constructor= classStudent.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);//3.创建具体的对象constructor.setAccessible(true);Student student=(Student)constructor.newInstance("张中军",90);//4.获取到对应的方法Method method= classStudent.getDeclaredMethod("start",String.class);method.setAccessible(true);//5.调用对应的获取到的方法method.invoke(student,"sb");
2.枚举
1)背景以及定义:
枚举是在JDK1.5之后进行引入的，目的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例如:
public static final int RED=1;
public static final int GREEN=2;
public static final int BLACK=3;
但常量枚举有一个不好的地方，例如假设现在正好有一个数字1，但是他可能会被误认为是RED，现在我们可以直接使用枚举来进行组织，这样一来就拥有了枚举类型而不是一个普通的数字1；
public enum TestEnum{RED,BLACK,GREEN;public static void main(String[] args]{System.out.println(TestEnum.RED);//在类外要通过类名.的方式System.out.println(BLACK);}}此时打印出来的值就是RED,BLACK
public enum TestEnum{RED,BLACK,GREEN;public static void main(String[] args){TestEnum testEnum=TestEnum.BLACK;switch (testEnum){case RED:System.out.println("red");break;case BLACK:System.out.println("black");break;case GREEN:System.out.println("green");break;}}}
2.Enum中的常见方法(自己写的枚举类，默认继承了一个抽象类Enum，public abstract class<E extends Enum<E>> implements Comparable<E>,Serializable;
1)values()以数组的形式返回枚举类型的所有成员
2)ordinal()获取到枚举成员的索引位置--------在Enum类里面
3)valueOf()将普通字符串转化成枚举实例
4)compareTo()比较两个枚举成员定义的顺序,默认是通过索引来进行比较的
public enum TestEnum{RED,BLACK,GREEN,WHITE;public static void main(String[] args) {TestEnum[] arr1=TestEnum.values();for(int i=0;i< arr1.length;i++){System.out.println(arr1[i]+arr[i].ordinal());}//把字符串变成对应的枚举对象TestEnum testEnum= TestEnum.valueOf("RED");System.out.println(testEnum);REDSystem.out.println(RED.compareTo(BLACK));System.out.println(BLACK.compareTo(WHITE));}
}
1)枚举的构造方法默认是私有的
2)枚举类是不可以被继承的(TestEnum不可被继承)
1)既然枚举的构造方法是私有的,那么我们是否可以通过反射来获取枚举对象的实例呢?
public enum TestEnum{RED("hello",1),BLACK("world",2),GREEN("l want",3),WHITE("kkkk",4);public String color;public int origin;private TestEnum(String color,int origin) //此时的自己构造方法默认是私有的{ //这里面会默认帮助父类进行构造,会默认super(),默认执行这个构造方法this.color=color;this.origin=origin;}public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException { Class<Enum> S1= (Class<Enum>) Class.forName("TestEnum"); Constructor<Enum> constructor=S1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class); //枚举的构造方法是私有的,所以要把参数设置成true constructor.setAccessible(true); TestEnum testEnum= (TestEnum) constructor.newInstance("BLUE",23); //构造方法里面再写"hhh",89;那么这时还是会报错的System.out.println("枚举对象是"+testEnum);} } 这段代码时会报错的，他的报错的意思是没有这样的构造方法 但是在我们所写的代码中，是存在这样的构造方法的，那怎么会没有呢?原因是我们自己所写的枚举类默认是继承于上面的一个抽象类的，而这个抽象类的构造方式是含有两个参数的，所以在我们自己所写的枚举类型中，我们应该先要帮助父类进行构造
Constructor<Enum> constructor=S1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,String.class,int.class);
// TestEnum testEnum= (TestEnum) constructor.newInstance("BLUE",23，"bit",99)
//其实本质上TestEnum是四个构造参数，构造方法里面后面再写"hhh",89;那么这时还是会报错的，先帮助父类进行构造
1)在咱们的反射里面的newInstance方法里面会进行判断，如果是枚举类型，是不可以创建实例的
2)所以我们进行总结，枚举类型是非常安全的，我们无法通过反射来进行获取到枚举类型的实例对象
如何设置一个线程安全的单例模式呢?
1)构造方法私有化
2)实例化的变量引用私有化
3)获取实例的方法共有
把构造方法设置成私有的，在类里面之创建一个实例，并进行返回；通过公开方法来获取到一个实例；
1)设计饿汉模式和懒汉模式,里面的字段属性一定要是private static 防止在类外被访问到，除了获取实例的方法之外设置成public之外；
public class Singleton {Object object = new Object();private Singleton() {};private volatile static Singleton singleton = null;public static Singleton getInstance() {if (singleton == null) {synchronized (Object.class) {if (singleton == null) {return new Singleton();}}}return singleton;}class Singleton{private Singleton(){};private static final Singleton singleton=new Singleton();public static Singleton getInstance(){return singleton;} }2)通过静态内部类来实现一个单例模式:
class Singleton{private Singleton(){};private static class User{private static final Singleton singleton=new Singleton();}public static Singleton getInstance(){return User.singleton;}} } class TestEnum{public static void main(String[] args) {Singleton singleton=Singleton.getInstance();Singleton singleton1=Singleton.getInstance();System.out.println(singleton1==singleton);} }3)通过枚举来实现一个单例模式:使用枚举实现单例模式利用了枚举的特性
public enum TestEnum{RED;public static TestEnum getInstance(){return RED;}public static void main(String[] args) {TestEnum testEnum1=TestEnum.getInstance();TestEnum testEnum=TestEnum.getInstance();System.out.println(testEnum==testEnum1);} }
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