Java進(jìn)階教程之運(yùn)行時(shí)類型識(shí)別RTTI機(jī)制
運(yùn)行時(shí)類型識(shí)別(RTTI, Run-Time Type Identification)是Java中非常有用的機(jī)制，在Java運(yùn)行時(shí)，RTTI維護(hù)類的相關(guān)信息。
多態(tài)(polymorphism)是基于RTTI實(shí)現(xiàn)的。RTTI的功能主要是由Class類實(shí)現(xiàn)的。
Class類
Class類是"類的類"(class of classes)。如果說(shuō)類是對(duì)象的抽象和集合的話，那么Class類就是對(duì)類的抽象和集合。
每一個(gè)Class類的對(duì)象代表一個(gè)其他的類。比如下面的程序中，Class類的對(duì)象c1代表了Human類，c2代表了Woman類。
public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
Human aPerson = new Human();
Class c1 = aPerson.getClass();
System.out.println(c1.getName());
Human anotherPerson = new Woman();
Class c2 = anotherPerson.getClass();
System.out.println(c2.getName());
}
}
class Human
{
/**
* accessor
*/
public int getHeight()
{
return this.height;
}
/**
* mutator
*/
public void growHeight(int h)
{
this.height = this.height + h;
}
private int height;
}
class Woman extends Human
{
/**
* new method
*/
public Human giveBirth()
{
System.out.println("Give birth");
return (new Human());
}
}
當(dāng)我們調(diào)用對(duì)象的getClass()方法時(shí)，就得到對(duì)應(yīng)Class對(duì)象的引用。
在c2中，即使我們將Women對(duì)象的引用向上轉(zhuǎn)換為Human對(duì)象的引用，對(duì)象所指向的Class類對(duì)象依然是Woman。
Java中每個(gè)對(duì)象都有相應(yīng)的Class類對(duì)象，因此，我們隨時(shí)能通過Class對(duì)象知道某個(gè)對(duì)象“真正”所屬的類。無(wú)論我們對(duì)引用進(jìn)行怎樣的類型轉(zhuǎn)換，對(duì)象本身所對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象都是同一個(gè)。當(dāng)我們通過某個(gè)引用調(diào)用方法時(shí)，Java總能找到正確的Class類中所定義的方法，并執(zhí)行該Class類中的代碼。由于Class對(duì)象的存在，Java不會(huì)因?yàn)轭愋偷南蛏限D(zhuǎn)換而迷失。這就是多態(tài)的原理。
getClass: 我是誰(shuí)?
除了getClass()方法外，我們還有其他方式調(diào)用Class類的對(duì)象。
public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
Class c3 = Class.forName("Human");
System.out.println(c1.getName());
Class c4 = Woman.class
System.out.println(c2.getName());
}
}
上面顯示了兩種方式:
1.forName()方法接收一個(gè)字符串作為參數(shù)，該字符串是類的名字。這將返回相應(yīng)的Class類對(duì)象。
2.Woman.class方法是直接調(diào)用類的class成員。這將返回相應(yīng)的Class類對(duì)象。
Class類的方法
Class對(duì)象記錄了相應(yīng)類的信息，比如類的名字，類所在的包等等。我們可以調(diào)用相應(yīng)的方法，比如:
getName() 返回類的名字
getPackage() 返回類所在的包
可以利用Class對(duì)象的newInstance()方法來(lái)創(chuàng)建相應(yīng)類的對(duì)象，比如:
Human newPerson = c1.newInstance();
newInstance()調(diào)用默認(rèn)的不含參數(shù)的構(gòu)建方法。
我們可以獲得類定義的成員:
getFields() 返回所有的public數(shù)據(jù)成員
getMethods() 返回所有的public方法
可以進(jìn)一步使用Reflection分析類。這里不再深入。
Class類更多的方法可查詢官方文檔:
http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/lang/Class.html
Class類的加載
當(dāng)Java創(chuàng)建某個(gè)類的對(duì)象，比如Human類對(duì)象時(shí)，Java會(huì)檢查內(nèi)存中是否有相應(yīng)的Class對(duì)象。
如果內(nèi)存中沒有相應(yīng)的Class對(duì)象，那么Java會(huì)在.class文件中尋找Human類的定義，并加載Human類的Class對(duì)象。
在Class對(duì)象加載成功后，其他Human對(duì)象的創(chuàng)建和相關(guān)操作都將參照該Class對(duì)象。
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