Java&&RTTI(運行時類型識別）

運行時類型識別(RTTI, Run-Time Type Identification)是Java中非常有用的機制，在Java運行時，RTTI維護類的相關信息。

多態(polymorphism)是基於RTTI實現的。RTTI的功能主要是由Class類實現的。

 

Class類

Class類是"類的類"(class of classes)。如果說類是對象的抽象和集合的話，那麼Class類就是對類的抽象和集合。

每一個Class類的對象代表一個其他的類。比如下面的程序中，Class類的對象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());
    }

}

當我們調用對象的getClass()方法時，就得到對應Class對象的引用。

在c2中，即使我們將Women對象的引用向上轉換爲Human對象的引用，對象所指向的Class類對象依然是Woman。

Java中每個對象都有相應的Class類對象，因此，我們隨時能通過Class對象知道某個對象“真正”所屬的類。無論我們對引用進行怎樣的類型轉換，對象本身所對應的Class對象都是同一個。當我們通過某個引用調用方法時，Java總能找到正確的Class類中所定義的方法，並執行該Class類中的代碼。由於Class對象的存在，Java不會因爲類型的向上轉換而迷失。這就是多態的原理。

getClass: 我是誰?

 

除了getClass()方法外，我們還有其他方式調用Class類的對象。

public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Class c3      = Class.forName("Human");
        System.out.println(c3.getName());

        Class c4      = Woman.class
        System.out.println(c4.getName());  
    }
}

上面顯示了兩種方式:

• forName()方法接收一個字符串作爲參數，該字符串是類的名字。這將返回相應的Class類對象。
• Woman.class方法是直接調用類的class成員。這將返回相應的Class類對象。

 

Class類的方法

Class對象記錄了相應類的信息，比如類的名字，類所在的包等等。我們可以調用相應的方法，比如:

getName()         返回類的名字

getPackage()      返回類所在的包

 

可以利用Class對象的newInstance()方法來創建相應類的對象，比如:

Human newPerson = c1.newInstance();  

newInstance()調用默認的不含參數的構建方法。

 

我們可以獲得類定義的成員:

getFields()       返回所有的public數據成員

getMethods()      返回所有的public方法

可以進一步使用Reflection分析類。這裏不再深入。

 

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Java創建某個類的對象，比如Human類對象時，Java會檢查內存中是否有相應的Class對象。

如果內存中沒有相應的Class對象，那麼Java會在.class文件中尋找Human類的定義，並加載Human類的Class對象。

在Class對象加載成功後，其他Human對象的創建和相關操作都將參照該Class對象。