JavaSE基础知识分享(十四)

写在前面

今天继续讲Java中的类加载器和lambda表达式的知识！
类加载器和反射

类的加载

当步伐要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载、毗连、初始化三步来实现对这个类举行初始化。

• 加载
  将 .class 文件读入内存，并为之创建一个 Class 对象。任何类被使用时系统都会创建一个 Class 对象。
  
• 毗连
  
  
  
  • 验证：检查类的内部结构是否正确，并与其他类和谐同等。
    
  • 准备：为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值。
    
  • 解析：将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用。
    
  
  
• 初始化
  执行类的静态初始化器和静态代码块。
  

一个类的初始化时机

• 创建类的实例。
  
• 访问类的静态变量，或者为静态变量赋值。
  
• 调用类的静态方法。
  
• 使用反射方式强制创建某个类或接口对应的 java.lang.Class 对象。
  
• 初始化某个类的子类。
  
• 直接使用 java.exe 命令运行某个主类。
  

类加载器

负责将 .class 文件加载到内存中，并为之生成对应的 Class 对象。了解类加载机制可以帮助更好地理解步伐的运行。
类加载器的构成

• Bootstrap ClassLoader（根类加载器）
  负责加载 Java 核心类，如 System、String 等。它在 JDK 的 JRE lib 目录下的 rt.jar 文件中。
  
• Extension ClassLoader（扩展类加载器）
  负责加载 JRE 扩展目录中的 JAR 包。在 JDK 的 JRE lib 目录下的 ext 目录中。
  
• System ClassLoader（系统类加载器）
  负责加载来自 java 命令的 .class 文件，以及 classpath 环境变量所指定的 JAR 包和类路径。
  

Java 反射机制

Java 反射机制允许在运行时动态获取类的信息以及调用对象的方法。
通过反射获取构造方法并使用

• 获取构造方法
  
  
  
  • getConstructors()
    
  • getDeclaredConstructors()
    
  
  
• 创建对象
  1. con.newInstance("zhangsan", 20);

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通过反射获取成员变量并使用

• 获取所有成员
  
  
  
  • getFields()
    
  • getDeclaredFields()
    
  
  
• 获取单个成员
  
  
  
  • getField()
    
  • getDeclaredField()
    
  
  
• 修改成员的值
  1. field.set(obj, value);

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通过反射获取成员方法并使用

• 获取所有方法
  
  
  
  • getMethods()
    
  • getDeclaredMethods()
    
  
  
• 获取单个方法
  
  
  
  • getMethod()
    
  • getDeclaredMethod()
    
  
  
• 暴力访问
  1. method.setAccessible(true);

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Lambda 表达式

从 JDK 1.8 开始，Lambda 表达式简化了代码开发，支持函数式编程。
写 Lambda 表达式的场景

• 必须有相应的函数接口，函数接口是指内部有且仅有一个抽象方法的接口。
  
• 编译器通过类型推断机制可以推断出参数列表的类型。
  

Lambda 根本语法

Lambda 表达式由 -> 操作符分隔为两部门：

• 左侧：指定 Lambda 表达式须要的所有参数（对应接口中的形参）。
  
• 右侧：指定 Lambda 体，即要执行的功能（方法体）。
  

Lambda 表达式的分类

• 无参数，无返回值。
  
• 有一个参数，无返回值（若只有一个参数，小括号可以省略）。
  
• 有两个以上的参数，有返回值，并且 Lambda 体中有多条语句。
  
• 若 Lambda 体中只有一条语句，return 和大括号都可以省略。
  
• Lambda 表达式的参数列表的数据类型可以省略，JVM 编译器通过上下文推断出数据类型。
  

Java 内置函数式接口

• Predicate：断言型接口
  1. @FunctionalInterface
  2. public interface Predicate<T> {
  3.     boolean test(T t);
  4. }

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• Function：函数型接口
  1. @FunctionalInterface
  2. public interface Function<T, R> {
  3.     R apply(T t);
  4. }

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• Supplier：供给型接口
  1. @FunctionalInterface
  2. public interface Supplier<T> {
  3.     T get();
  4. }

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• Consumer：消费型接口
  1. @FunctionalInterface
  2. public interface Consumer<T> {
  3.     void accept(T t);
  4. }

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Lambda 用法再简洁之方法引用

• 对象的方法引用
  1. 对象引用::方法名

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• 静态方法引用
  1. 类名::静态方法名

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• 构造方法引用
  1. 类名::new

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• 数组创建引用
  1. 元素类型[]::new

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容易形成的误区

Lambda 表达式底层被封装成了主类的一个私有方法，并通过 invokedynamic 指令举行调用，简化了匿名内部类的写法。Lambda 表达式使代码更简洁，但也大概降低可读性。
优缺点

• 优点：
  
  
  
  • 淘汰代码誊写，淘汰匿名内部类的创建，节流内存占用。
    
  • 使用时无需影象接口和抽象函数。
    
  
  
• 缺点：
  
  
  
  • 易读性较差，须要熟悉 Lambda 表达式和抽象函数中参数的类型。
    
  • 不方便举行调试
    
  
  

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