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java Class 与反射

2021-08-27 14:49:48   0  举报

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AI智能生成

java Class 与反射

作者其他创作

大纲/内容

RTTI

RTTI - 运行时类型识别 - Run-Time Type Identification

RTTI是什么？和反射是什么关系？ <ul><li>RTTI是指一种思想：当有一个指向基础型别（父类）的reference（引用）时，RTTI机制让你找出其所指的确切型别。</li><li>反射是RTTI的一种实现技术。RTTI的实现有2种，分别是编译期确定和反射reflection机制（后期绑定）。</li></ul>

什么是后期绑定机制？java中的多态是怎么实现的？ <ul><li>首先Java的所有方法绑定都采用“后期绑定”技术！！！</li><li>要实现后期绑定机制，那么java需要提供一些工具， 以便方法在运行时间正确判断对象类型，并调用适当的方法。这个工具就是“反射技术”。</li><li>java多态就是隐式的（非程序员主动发起）使用了反射技术，在方法运行时，判断方法的对象归属，从而调用适当的方法。</li></ul>

深入理解Class对象

这里首先做概念上的定义和区分： <li>Java类</li><li>Java对象</li><li>Class类</li><li>Class对象</li>

Java类

一个.class文件对应一个Java类

Java对象

.class文件被加载进JVM后，被JVM new出来的一个实例

Class类

也属于一个java类，是一个泛型的类。 <ul><li>Java.lang.Class是一个比较特殊的类，它用于封装被装入到JVM中的类（包括类和接口）的信息。</li><li>Class类只存私有构造函数，因此对应Class对象只能有JVM创建和加载。</li></ul>

Class对象

虚拟机会为每个.class文件创建一个Class对象，里面保存的是基本信息，用于实现RTTI运行时类型识别。

Class对象的加载及其获取方式

首先 Class对象是由JVM自动加载的！！！

JVM加载Class对象的时机是？ 实际上所有的类都是在对其第一次使用时动态加载到JVM中的，当程序创建第一个对类的静态成员引用时，JVM就会加载这个被使用的类.

什么是类加载？ 把这个类的字节码文件，转换为内存模型保存到JVM方法区中。

什么是类初始化？ 在类加载完成后， 在堆区创建描述这个类的java.lang.Class对象

上面说，当程序第一次对类的静态成员引用时才会触发类加载，为什么在new 对象时，类加载也会被触发？ new表达式简单理解创建对象并初始化！

获取Class对象

调用Object类的getClass()方法

所有Java对象都具备这个方法，该方法用于返回调用该方法的对象的所属类关联的Class对象 List list = new ArrayList();   System.out.println(list.getClass().getName()); // java.util.ArrayList

可以通过这个方法了解一个对象的运行时类型

因为抽象类和接口不可能实例化对象，因此不能通过Object的getClass方法获得与抽象类和接口关联的Class对象

使用.class的方式 只是字面常量

使用类名加“.class”的方式即会返回与该类对应的Class对象. Class clazz = String.class;   System.out.println(clazz.getName()); // java.lang.String

可以直接获得与指定类关联的Class对象，而并不需要有该类的对象存在。

为什么使用字面常量的方式获取Class对象的引用不会触发类的初始化？ 我们获取字面常量的Class引用时，触发的应该是加载阶段。 因为不涉及对象的创建，也不涉及到对静态成员的引用，只是获取类的相关信息，加载过程没到初始化阶段。

首先了解类加载过程： <ul><li>加载：类加载过程的一个阶段：通过一个类的完全限定查找此类字节码文件，并利用字节码文件创建一个Class对象</li><li>链接：验证字节码的安全性和完整性，准备阶段正式为静态域分配存储空间，注意此时只是分配静态成员变量的存储空间，不包含实例成员变量，如果必要的话，解析这个类创建的对其他类的所有引用。</li><li>初始化：类加载最后阶段，若该类具有超类，则对其进行初始化，执行静态初始化器和静态初始化成员变量。</li></ul>

使用Class.forName方法

<ul><li>该方法可以根据字符串参数所指定的类名获取与该类关联的Class对象。</li><li>如果该类还没有被装入，该方法会将该类装入JVM。</li><li>JVM装入被加载类后对其进行初始化，调用了其static块中的代码。</li></ul>

小总结

获取Class对象引用的方式3种： <ul><li>通过继承自Object类的getClass方法</li><li>Class类的静态方法forName</li><li>字面常量的方式”.class”</li></ul>

实例类的getClass方法和 Class.forName()都将会触发类的初始化阶段, 而字面常量获取Class对象的方式则不会触发初始化。 如果要问为什么，仔细看上面的分析。

初始化是类加载的最后一个阶段，也就是说完成这个阶段后类也就加载到内存中(Class对象在加载阶段已被创建)，此时可以对类进行各种必要的操作了（如new对象，调用静态成员等），注意在这个阶段，才真正开始执行类中定义的Java程序代码或者字节码。

instanceof 关键字与isInstance方法

事实上instanceOf 与isInstance方法产生的结果是相同的

关于instanceof 关键字，它返回一个boolean类型的值，意在告诉我们对象是不是某个特定的类型实例。

isInstance方法则是Class类中的一个Native方法，也是用于判断对象类型的

Class类的常用方法

<ul><li>getName()</li></ul>                   一个Class对象描述了一个特定类的属性，Class类中最常用的方法getName以 String 的形式返回此 Class 对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型或 void）名称。 <ul><li>newInstance()</li></ul>                  Class还有一个有用的方法可以为类创建一个实例，这个方法叫做newInstance()。                   例如：x.getClass.newInstance()，创建了一个同x一样类型的新实例。newInstance()方法调用默认构造器（无参数构造器）初始化新建对象。 <ul><li>getClassLoader()</li></ul>                  返回该类的类加载器。 <ul><li>getComponentType()</li></ul>                  返回表示数组组件类型的 Class。 <ul><li>getSuperclass()</li></ul>                  返回表示此 Class 所表示的实体（类、接口、基本类型或 void）的超类的 Class。 <ul><li>isArray()</li></ul>                  判定此 Class 对象是否表示一个数组类。                   虚拟机为每种类型管理一个独一无二的Class对象。因此可以使用==操作符来比较类对象。例如： if(e.getClass() == Employee.class) <ul><li>cast</li></ul>                   Animal animal= new Dog();                    //下面两句等同于Dog dog = (Dog) animal;                   Class<Dog> dogType = Dog.class;                   Dog dog = dogType.cast(animal)

反射

反射的作用

在运行时判断任意一个对象所属的类；

在运行时获取类的对象；

在运行时访问java对象的属性，方法，构造方法等。

反射机制的示例

通过一个对象获得完整的包名和类名

Demo demo=new Demo(); demo.getClass().getName()

实例化Class类对象

Class<?> demo = Class.forName("Reflect.Demo");

通过Class实例化一个类的对象

Person per = demo.newInstance();