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？

•  1、问题描述
• 2、什么是异常
• 3、异常体系分类
• 4、反射的概述
• 5、反射机制的作用
• 6、反射的三种实现方式
• 7、通过反射获取类的方法
• 8、通过反射创建对象
• 9、Method类的invoke()方法
• 10、思路分享
• 11、代码实现
• 关于作者

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：

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：

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。

• 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。
• 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

• 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。
• 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。
• 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、通过反射获取类的方法

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

创建 Integer 类型的 List 集合，用于存放数据。

使用对象名 .getClass() 方法获取 Class 对象。

调用 getMethod() 方法获取指定的 Method。

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; 
    } 
 
} 

关于作者

作者： C you again，从事软件开发 努力在IT搬砖路上的技术小白。

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