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

“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。

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

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;