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Thinking in Java學(xué)習(xí)筆記——Type Information

liangzai_cool / 2964人閱讀

摘要：找到字節(jié)碼并創(chuàng)建一個對象。鏈接，檢驗(yàn)字節(jié)碼，為字段分配存儲空間，解決其對他類的引用。初始化，如果有父類則初始化父類，執(zhí)行靜態(tài)初始化器和靜態(tài)初始化區(qū)塊直到第一次訪問靜態(tài)成員時初始化才執(zhí)行。如果成員不是編譯時常量由初始化器賦值，也會引起初始化。

有兩種形式在運(yùn)行時獲取類型信息：

傳統(tǒng)的RTTI

反射

Class對象

運(yùn)行時的類型信息是通過Class對象表現(xiàn)的，它包含了類的信息。所有“普通的”對象都是通過Class對象創(chuàng)建的。Java通過Class對象實(shí)現(xiàn)RTTI。

在你的程序中每個類都對應(yīng)一個Class對象。每次編寫并編譯一個新的類時都會創(chuàng)建一個相應(yīng)的Class對象，并且以.class文件儲存起來。JVM用class loader子系統(tǒng)創(chuàng)建對象。

JVM有一個原生的class loader用來加載“可信類”，包括JAVA API中的類。你也可以實(shí)現(xiàn)自己的帶有特殊目的的class loader并與原生的串聯(lián)起來。

在一個類第一次被訪問static成員時，這個類則被加載到JVM。構(gòu)造函數(shù)也是靜態(tài)的，所以用new創(chuàng)建對象時也算訪問了static成員。因此Java程序運(yùn)行前并不是完全加載了。

class loader先檢查類型的Class對象是否加載了，如果沒加載，class loader會找到.class文件（其他的class loader可能會從別處加載二進(jìn)制碼，比如從數(shù)據(jù)庫）。字節(jié)被加載之后會被驗(yàn)證一下有沒有損壞或者有沒有不安全的代碼。

Class對象被加載到內(nèi)存之后，將被用來創(chuàng)建這個類型的所有對象。

所有Class對象都屬于Class類，和其他類一樣可以使用引用操作Class對象。一種獲得Class對象的方法是調(diào)用靜態(tài)的forName()方法，這個方法接收一個字符串類型，是類的名字，需要使用包括報名的全名。如果找不到.class文件，會拋出一個ClassNotFoundException。

在運(yùn)行時，使用類型信息之前要先獲取Class對象。Class.forName()是比較方便的做法。如果已經(jīng)有一個這個類型的對象了，可以調(diào)用對象getClass()方法，這個方法是在Object里定義的。

Class literals

除了forName()外，Java還提供一種獲得Class對象引用的方法，比如Toy.class。這種方法更簡潔和更安全，因?yàn)檫@種方法的類型在編譯時就會被檢查。

基本類型的包裝類有一個標(biāo)準(zhǔn)字段TYPE，提供了基本類型的Class對象，例如：boolean.class <=> Boolean.TYPE。

__使用.class獲得Class對象引用不會初始化Class對象__。獲得一個可用的類需要三步

加載，由類加載器完成。找到字節(jié)碼并創(chuàng)建一個Class對象。

鏈接，檢驗(yàn)字節(jié)碼，為static字段分配存儲空間，解決其對他類的引用。

初始化，如果有父類則初始化父類，執(zhí)行靜態(tài)初始化器和靜態(tài)初始化區(qū)塊

直到第一次訪問靜態(tài)成員時初始化才執(zhí)行。

用Class.forName()獲得引用則會引起初始化。

如果static final成員是編譯時常量，訪問這個成員則不會引起初始化。如果static final成員不是編譯時常量（由初始化器賦值），也會引起初始化。訪問不是final的static成員總會引起鏈接和初始化，即分配存儲和初始化值。

Generic class references

Class <=> Class

使用generic語法可以讓你在編譯時就發(fā)現(xiàn)類型不對的錯誤。只用Class的話，如果犯了錯誤到運(yùn)行時才會發(fā)現(xiàn)。

New cast syntax 
//: typeinfo/ClassCasts.java
class Building {}
class House extends Building {}

public class ClassCasts {
      public static void main(String[] args) {
        Building b = new House();
        Class houseType = House.class;
        House h = houseType.cast(b);
        h = (House)b; // ... or just do this.
      }
} ///:~
Checking before a cast

RTTI的三種形態(tài)：

傳統(tǒng)的類型轉(zhuǎn)換，使用RTTI來確保類型轉(zhuǎn)換時正確，如果不正確會拋出ClassCastException異常

以Class object表示對象的類型。Class對象可以提供很有用的運(yùn)行時信息。

instanceof，檢驗(yàn)對象是不是某類型。（動態(tài)Class.islnstance()）

反射

RTTI可以提供類型信息，但是如果在編譯時并不知道對象所屬類的信息（比如從硬盤或網(wǎng)絡(luò)讀取的字節(jié)所組成的類），則無法使用RTTI。

Class類和java.lang.reflect中的Field, Method, and Constructor（實(shí)現(xiàn)了Member接口）一起支持了反射的概念。在運(yùn)行時，JVM會創(chuàng)建這些類型的對象來表示未知類的成員。

使用反射前提是JVM可以找到未知類型的.class文件（從硬盤中的文件或者網(wǎng)絡(luò)）。

RTTI在編譯時，由編譯器打開和檢查.class文件。

在反射機(jī)制中，.class在編譯時是不可用的，.class是由運(yùn)行環(huán)境在運(yùn)行時打開和檢查的。

接口和類型信息

利用反射可以訪問對象的方法和成員變量，不論訪問修飾符是什么。但是反射不能修改final的變量，在運(yùn)行時試圖修改final字段不會報錯，但是實(shí)際上修改并沒有生效。

概念
class type .class文件 Class Class object Class reference
java中的類 類型，對應(yīng)于一個類，每個類都是一個類型 用來儲存Class對象，程序中編寫的每個類，都會被編譯成一個.class文件 一種叫“Class”的類 Class類的一個實(shí)例，這個類由.class文件而來，負(fù)責(zé)創(chuàng)建它所表示的類的實(shí)例 Class object的引用，包括了這個類的statics
其他小知識

一個類默認(rèn)的構(gòu)造器和這個類有相同的訪問修飾符

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