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Java进阶教程之运行时类型识别RTTI机制

2019年07月22日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

运行时类型识别(rtti, run-time type identification)是java中非常有用的机制，在java运行时，rtti维护类的相关信息。

多态(polymorphism)是基于rtti实现的。rtti的功能主要是由class类实现的。

class类

class类是"类的类"(class of classes)。如果说类是对象的抽象和集合的话，那么class类就是对类的抽象和集合。

每一个class类的对象代表一个其他的类。比如下面的程序中，class类的对象c1代表了human类，c2代表了woman类。

复制代码 代码如下:

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());
    }

}

当我们调用对象的getclass()方法时，就得到对应class对象的引用。

在c2中，即使我们将women对象的引用向上转换为human对象的引用，对象所指向的class类对象依然是woman。

java中每个对象都有相应的class类对象，因此，我们随时能通过class对象知道某个对象“真正”所属的类。无论我们对引用进行怎样的类型转换，对象本身所对应的class对象都是同一个。当我们通过某个引用调用方法时，java总能找到正确的class类中所定义的方法，并执行该class类中的代码。由于class对象的存在，java不会因为类型的向上转换而迷失。这就是多态的原理。

getclass: 我是谁?

除了getclass()方法外，我们还有其他方式调用class类的对象。

复制代码 代码如下:

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()); 
    }
}

上面显示了两种方式:

1.forname()方法接收一个字符串作为参数，该字符串是类的名字。这将返回相应的class类对象。

2.woman.class方法是直接调用类的class成员。这将返回相应的class类对象。

class类的方法

class对象记录了相应类的信息，比如类的名字，类所在的包等等。我们可以调用相应的方法，比如:

复制代码 代码如下:

getname()         返回类的名字
getpackage()      返回类所在的包

可以利用class对象的newinstance()方法来创建相应类的对象，比如:

复制代码 代码如下:

human newperson = c1.newinstance(); 

newinstance()调用默认的不含参数的构建方法。

我们可以获得类定义的成员:

复制代码 代码如下:

getfields()       返回所有的public数据成员
getmethods()      返回所有的public方法

可以进一步使用reflection分析类。这里不再深入。

class类更多的方法可查询官方文档:

class类的加载

当java创建某个类的对象，比如human类对象时，java会检查内存中是否有相应的class对象。

如果内存中没有相应的class对象，那么java会在.class文件中寻找human类的定义，并加载human类的class对象。

在class对象加载成功后，其他human对象的创建和相关操作都将参照该class对象。

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