面試官：如何在Integer類型的ArrayList中同時添加String、Character、Bo

一、問題描述

    「如何在Integer類型的ArrayList中同時添加String、Character、Boolean等類型的數據？」

    你是否是想到下面的代碼？

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);

    }

}

    有點Java基礎的人都知道上面的代碼運行會報錯，若是使用Eclipse等開發工具的話在沒運行以前就會提示有錯了，以下圖：

    強制運行一波，看下錯誤提示：

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)

    據說英語差的都去當程序員了！！

    不過不要緊，能get到大致意思就行了，上面的錯誤大致意思以下：

程序在編譯時遇到了沒法解析的錯誤，
add方法的參數是Integer類型，沒法接收Character類型的參數，
add方法的參數是Integer類型，沒法接收Boolean類型的參數

    上面代碼錯誤的緣由是程序沒法經過編譯，在編譯期出現異常，這和Java是編譯性語言（如：C、C++、Delphi、Pascal、Java）有關。與解釋性語言（如：Basic、javascript、Python）不一樣，Java先將後綴名爲.java的源代碼文件編譯成後綴名爲.class的字節碼文件，編譯期間會進行詞法、語法、數據類型、語義分析。上面的錯誤就是在編譯期間進行數據類型分析時類型不匹配形成的。

    談到這裏，咱們不得不提下Java的異常體系，異常體系結構圖以下：

二、什麼是異常

    程序在運行過程當中發生因爲硬件設備問題、軟件設計錯誤等致使的程序異常事件。（在Java等面向對象的編程語言中）異常自己是一個對象，產生異常就是產生了一個異常對象。

三、異常體系分類

    如上面的Java異常體系結構圖所示，Throwable有兩個重要的子類：Exception（異常）和Error（錯誤），二者都包含了大量的異常處理類。

    （一）Error（錯誤）
    程序中沒法處理的錯誤，表示運行應用程序中出現了嚴重的錯誤。此類錯誤通常表示代碼運行時JVM出現問題。一般有Virtual MachineError（虛擬機運行錯誤）、NoClassDefFoundError（類定義錯誤）等。好比說當JVM耗完可用內存時，將出現OutOfMemoryError。此類錯誤發生時，JVM將終止線程。

    這些錯誤是不可查的，非代碼性錯誤。所以，當此類錯誤發生時，應用不該該去處理此類錯誤。

    （二）Exception（異常）
    程序自己能夠捕獲而且能夠處理的異常。

    Exception這種異常又分爲兩類：運行時異常和編譯異常。

1. 運行時異常(不受檢異常)：RuntimeException類及其子類表示JVM在運行期間可能出現的錯誤。好比說試圖使用空值對象的引用（NullPointerException）、數組下標越界（ArrayIndexOutBoundException）。此類異常屬於不可查異常，通常是由程序邏輯錯誤引發的，在程序中能夠選擇捕獲處理，也能夠不處理。

2. 編譯異常(受檢異常)：Exception中除RuntimeException及其子類以外的異常。若是程序中出現此類異常，好比說IOException，必須對該異常進行處理，不然編譯不經過。在程序中，一般不會自定義該類異常，而是直接使用系統提供的異常類。

    看完了Java的異常體系，咱們知道上面代碼出現的異常爲編譯時異常，是必需要處理的，不然沒法經過編譯階段，更不要談運行了。

    既然上面代碼不可用，那就請出本期的主角---Java的反射機制。

四、反射的概述

    JAVA反射機制是在運行狀態中，對於任意一個類，都可以知道這個類的全部屬性和方法；對於任意一個對象，都可以調用它的任意一個方法和屬性；這種動態獲取信息以及動態調用對象方法的功能稱爲Java語言的反射機制。

五、反射機制的做用

在運行時判斷任意一個對象所屬的類；
在運行時構造任意一個類的對象；
在運行時判斷任意一個類所具備的成員變量和方法；
在運行時調用任意一個對象的方法；

六、反射的三種實現方式

1. 經過對象的getClass()方法。getClass()方法是Object類的方法，由於全部類都繼承自Object類，因此能夠直接使用getClass()方法。
2. 經過類名.class屬性。若是知道類的名稱，能夠直接獲取一個類的Class。
3. 經過Class類的forName(parameter)方法（經常使用）。這種方式是最經常使用的，在各種框架的配置文件中能夠看到，如：Spring、SpringMVC、Mybatis等等。其中，參數parameter爲全限定類名（即：包名+類名），如：com.cya.test.Test。

七、經過反射獲取類中的方法

方法名稱	返回值	參數	說明
getMethods()	Method []	無	獲取包括自身和繼承過來的全部的public方法
getDeclaredMethods()	Method []	無	獲取自身類中全部的方法(不包括繼承的,和訪問權限無關)
getMethod(String methodName,Class<?>... parameterTypes)	Method	methodName：表示被獲取方法的名字parameterTypes：表示被獲取方法的參數的Class類型，如String.class	表示獲取指定的一個公共的方法(包括繼承的)
getDeclaredMethod(String methodName,Class<?>... parameterTypes)	Method	methodName：表示被獲取方法的名字parameterTypes：表示被獲取方法的參數的Class類型，如 String.class	表示獲取指定的一個本類中的方法(不包括繼承的)

八、經過反射建立對象

    java中，除了使用new關鍵字建立對象外，也能夠用newInstance()方法建立對象，例如：

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

九、Method類的invoke()方法

public Object invoke(Object obj,Object args[])
做用：動態調用Method類表明的方法
obj：從中調用底層方法的對象，必須是實例化的對象
args：用於方法調用的參數，是個Object數組，由於參數有可能有多個
obj能夠爲空，但必填null，表示同類中的公用方法
args參數能夠爲空，就是對應方法沒有參數

    有關Java反射的詳細內容我將會專門出一期來說解，這裏只對本期用到的幾個重要的知識點作概述。

    看完了上面的內容，你是否是對面試官的問題有解答思路了呢？下面給出小編本身的想法，若是你有更好的方法，記得跟你們分享哦。

十、思路分享

一、建立Integer類型的List集合，用於存放數據。
二、使用對象名.getClass()方法獲取Class對象。
三、調用getMethod()方法獲取指定的Method。
四、調用invoke()方法將不一樣數據類型的數據添加到list集合中。

十一、代碼實現

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類型的數據
        Integer integer=1;
        o=integer;
        Test.addObjectToList(list, o);

        //向list中添加String類型的數據
        String string="Hello World";
        o=string;
        Test.addObjectToList(list, o);

        //向list中添加Character類型的數據
        Character character='c';
        o=character;
        Test.addObjectToList(list, o);

        //向list中添加Boolean類型的數據
        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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