面试官：如何在Integer类型的ArrayList中同时添加String、Character、Boolean等类型的数据？ | Java反射高级应用

时间：2024-01-27 10:20:22

原文链接：原文来自公众号：C you again，欢迎关注！

1、问题描述

    “如何在Integer类型的ArrayList中同时添加String、Character、Boolean等类型的数据？”

    你是不是想到下面的代码？

package com.cya.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Test{

    public static void main(String []args){

        List<Integer> list=new ArrayList<>();
        Integer in=1;
        Character ch='c';
        Boolean bo=true;
        list.add(in);
        list.add(ch);
        list.add(bo);
        System.out.println(list);

    }

}

    有点Java基础的人都知道上面的代码运行会报错，如果使用Eclipse等开发工具的话在没运行之前就会提示有错了，如下图：

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

    强制运行一波，看下错误提示：

Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problems: 
    The method add(Integer) in the type List<Integer> is not applicable for the arguments (Character)
    The method add(Integer) in the type List<Integer> is not applicable for the arguments (Boolean)

    at com.cya.test.Test.main(Test.java:15)

    听说英语差的都去当程序员了！！

    不过没关系，能get到大体意思就好了，上面的错误大体意思如下：

程序在编译时遇到了无法解析的错误，
add方法的参数是Integer类型，无法接收Character类型的参数，
add方法的参数是Integer类型，无法接收Boolean类型的参数

    上面代码错误的原因是程序无法通过编译，在编译期出现异常，这和Java是编译性语言（如：C、C++、Delphi、Pascal、Java）有关。与解释性语言（如：Basic、javascript、Python）不同，Java先将后缀名为.java的源代码文件编译成后缀名为.class的字节码文件，编译期间会进行词法、语法、数据类型、语义分析。上面的错误就是在编译期间进行数据类型分析时类型不匹配造成的。

    谈到这里，我们不得不提下Java的异常体系，异常体系结构图如下：
在这里插入图片描述

2、什么是异常

    程序在运行过程中发生由于硬件设备问题、软件设计错误等导致的程序异常事件。（在Java等面向对象的编程语言中）异常本身是一个对象，产生异常就是产生了一个异常对象。

3、异常体系分类

    如上面的Java异常体系结构图所示，Throwable有两个重要的子类：Exception（异常）和Error（错误），两者都包含了大量的异常处理类。

    （一）Error（错误）
    程序中无法处理的错误，表示运行应用程序中出现了严重的错误。此类错误一般表示代码运行时JVM出现问题。通常有Virtual MachineError（虚拟机运行错误）、NoClassDefFoundError（类定义错误）等。比如说当JVM耗完可用内存时，将出现OutOfMemoryError。此类错误发生时，JVM将终止线程。

    这些错误是不可查的，非代码性错误。因此，当此类错误发生时，应用不应该去处理此类错误。

    （二）Exception（异常）
    程序本身可以捕获并且可以处理的异常。

    Exception这种异常又分为两类：运行时异常和编译异常。

  1. 运行时异常(不受检异常)：RuntimeException类及其子类表示JVM在运行期间可能出现的错误。比如说试图使用空值对象的引用（NullPointerException）、数组下标越界（ArrayIndexOutBoundException）。此类异常属于不可查异常，一般是由程序逻辑错误引起的，在程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。

  2. 编译异常(受检异常)：Exception中除RuntimeException及其子类之外的异常。如果程序中出现此类异常，比如说IOException，必须对该异常进行处理，否则编译不通过。在程序中，通常不会自定义该类异常，而是直接使用系统提供的异常类。

    看完了Java的异常体系，我们知道上面代码出现的异常为编译时异常，是必须要处理的，否则无法通过编译阶段，更不要谈运行了。

    既然上面代码不可用，那就请出本期的主角---Java的反射机制。

4、反射的概述

    JAVA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一个方法和属性；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。

5、反射机制的作用

在运行时判断任意一个对象所属的类；
在运行时构造任意一个类的对象；
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；
在运行时调用任意一个对象的方法；

6、反射的三种实现方式

  1. 通过对象的getClass()方法。getClass()方法是Object类的方法，因为所有类都继承自Object类，所以可以直接使用getClass()方法。
  2. 通过类名.class属性。如果知道类的名称，可以直接获取一个类的Class。
  3. 通过Class类的forName(parameter)方法（常用）。这种方式是最常用的，在各类框架的配置文件中可以看到，如：Spring、SpringMVC、Mybatis等等。其中，参数parameter为全限定类名（即：包名+类名），如：com.cya.test.Test。

7、通过反射获取类中的方法

方法名称 返回值 参数 说明
getMethods() Method [] 无 获取包括自身和继承过来的所有的public方法
getDeclaredMethods() Method [] 无 获取自身类中所有的方法(不包括继承的,和访问权限无关)
getMethod(String methodName,Class<?>... parameterTypes) Method methodName：表示被获取方法的名字parameterTypes：表示被获取方法的参数的Class类型，如String.class 表示获取指定的一个公共的方法(包括继承的)
getDeclaredMethod(String methodName,Class<?>... parameterTypes) Method methodName：表示被获取方法的名字parameterTypes：表示被获取方法的参数的Class类型，如 String.class 表示获取指定的一个本类中的方法(不包括继承的)

8、通过反射创建对象

    java中，除了使用new关键字创建对象外，也可以用newInstance()方法创建对象，例如：

Class class1 = Class.forName("java.util.ArrayList");
List list=(List)class1.newInstance();

9、Method类的invoke()方法

public Object invoke(Object obj,Object args[])
作用：动态调用Method类代表的方法
obj：从中调用底层方法的对象，必须是实例化的对象
args：用于方法调用的参数，是个Object数组，因为参数有可能有多个
obj可以为空，但必填null，表示同类中的公用方法
args参数可以为空，就是对应方法没有参数

    有关Java反射的详细内容我将会专门出一期来讲解，这里只对本期用到的几个重要的知识点做概述。

    看完了上面的内容，你是不是对面试官的问题有解答思路了呢？下面给出小编自己的想法，如果你有更好的方法，记得跟大家分享哦。

10、思路分享

1、创建Integer类型的List集合，用于存放数据。
2、使用对象名.getClass()方法获取Class对象。
3、调用getMethod()方法获取指定的Method。
4、调用invoke()方法将不同数据类型的数据添加到list集合中。

11、代码实现

package com.cya.test;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Test{

    public static void main(String []args) throws Exception{

        List<Integer> list=new ArrayList<>();
        Object o;

        //向list中添加Integer类型的数据
        Integer integer=1;
        o=integer;
        Test.addObjectToList(list, o);

        //向list中添加String类型的数据
        String string="Hello World";
        o=string;
        Test.addObjectToList(list, o);

        //向list中添加Character类型的数据
        Character character='c';
        o=character;
        Test.addObjectToList(list, o);

        //向list中添加Boolean类型的数据
        Boolean boolean1=true;
        o=boolean1;
        Test.addObjectToList(list, o);

        System.out.println(list);

    }

public static List<Integer> addObjectToList(List<Integer> list, Object o) throws Exception{

        Class class1=list.getClass();
        Method method=class1.getMethod("add", Object.class);
        method.invoke(list, o);
        return list;
    }

}

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