《Java编程思想》之类型检查(RTTI与反射机制)

Z时代
2024-01-10
分类：综合

java

1、类型时类型识别（run-timetype identification，RTTI）:当之有一个指向对象的引用时，RTTI可以让你找出这个对象的确切类型。

2、Java运行时识别对象和类的信息，主要有俩种方式：

1).一种是“传统“RTTI，它假定我们在运行时已经知道了所有的类型。

2).另一种是“放射“机制，它允许我们在运行时获得类的信息。

3、Class对象：每个类都有一个Class对象，保存在一个同名的.class文件中，它包含了与类相关的信息。

4、在运行时，当我们想生成这个类的对象时，运行这个程序的Java虚拟机（JVM）首先检查这个类的Class对象是否已经加载，就会根据类名查找.class文件，并将其载入。所以Java并非一开始执行就完全加载的，这一点与许多传统语言都不同。

5、Class.forName(“类名”)是获得Class引用的一种方法，该方法返回一个Class对象的引用。例如:Class.forName(“MyClass”);

在调用该方法时，若MyClass类被还没加载，则加载MyClass类。

6、类字面常量：另一种获得Class引用的方法，MyClass.class（类名.class）。

此方法，更安全，更高效。

7、类字面常量不仅应用于普通的类，也可以应用于接口、数组以及基本数据类型。

8、RTTI的形式包括：

1).传统的类型转化。如Base类是Subclass类基类。

Base base = new Subclass();Subclass sub= (Subclass)base;//(Subclass)，由RTTI确定类型转化正确性。在C++中，经典的类型转换“(Subclass)”并不使用RTTI。

2).代表对象的类型的Class对象。同过查询Class对象可以获取运行时所需的信息。

3).RTTI的第三种形式，使用关键字“instanceof”。如：

boolean yesOrNot = (base instanceof Subclass);

若base是Subclass类的实例，yesOrNot就为true。

9、instanceof与Class的等价性：

class Base{}class Subclass extends Base{};public class Test{ static void test(Object x){ System.out.println("Testing x of type: " + x.getClass()); System.out.println("x instanceof Base: " + (x instanceof Base)); System.out.println("x instanceof Subclass: " + (x instanceof Subclass)); System.out.println("Base.isInstance(x): " + (Base.class.isInstance(x))); System.out.println("Subclass.isInstance(x):" + (Subclass.class.isInstance(x))); System.out.println("x.getClass() == Base.class: " + (x.getClass() == Base.class)); System.out.println("x.getClass() == Subclass.class: " + (x.getClass() == Subclass.class)); System.out.println("x.getClass().equals(Base.class): " + (x.getClass().equals(Base.class))); System.out.println("x.getClass().equals(Subclass.class): " + (x.getClass().equals(Subclass.class))); } public static void main(String[] args){ test(new Base()); System.out.println("---------------------------------------------------"); test(new Subclass()); }}

运行结果：

1).instanceof 与 isInstance生成的结果完全一样，equal与==也一样。

2). Instanceof与isInstance保持了类型的概念，它指得是“你是这个类，或者是这个类的派生类吗？”

3).equal与==比较实际的Class对象，没有考虑继承。

10、Java是通过Class对象来实现RTTI机制的，即使我们只是做些诸如类型转换这类的事情。Class类提供的一些方法：

11、RTTI的限制：编译器必须已经知道所有用RTTI来处理的类型。但是，当你从网络连接中获得一串字节，并被告知这些字节代表一个类。可是编译器并不知道这个类的信息。这时你要使用这个类，那么就得使用反射机制。

12、RTTI与反射之间的区别:对RTTI来书，编译器在编译时打开和检查.class文件，而对于反射机制，.class文件在编译时是不可获取的，所以是在运行时打开和检查.class文件的。

13、获取关于类和对象的反射信息在java.lang.reflect库中，它包含了Field、Method以及Constructor类。

1).Field 提供有关类或接口的单个字段的信息，以及对它的动态访问权限。反射的字段可能是一个类（静态）字段或实例字段。

2). Method 提供关于类或接口上单独某个方法（以及如何访问该方法）的信息。所反映的方法可能是类方法或实例方法（包括抽象方法）。

3). Constructor 提供关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限。

Base类如下：

class Base{ private int number = 1; public int otherNum = 100; public Base(){ } public Base(int number){ this.number = number; } public void func(){ number++; } public void otherFunc(){ otherNum--; }}Test：

public class Test{ public static void main(String[] args){ Constructor[] constructors = null; Method[] methods = null; Field[] fields = null; try { Class c = Class.forName("Base"); constructors = c.getConstructors();//公有构造方法。 methods = c.getMethods();//公有方法。 fields = c.getFields();//公有字段。 } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (SecurityException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Base含有的公有构造方法:"); for(int i = 0; i < constructors.length; i++){ System.out.println(constructors[i].getName()); } System.out.println("Base含有的公有方法(有些是从Oject继承的):"); for(int i = 0; i < methods.length; i++){ System.out.println(methods[i].getName()); } System.out.println("Base含有的公有字段:"); for(int i = 0; i < fields.length; i++){ System.out.println(fields[i].getName()); } }}运行结果：

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