RTTI

Java中有两种方式让我们在运行时识别对象的类的信息：传统的RTTI（Run-Time Type Identification）和反射。

Class对象

Class对象包含了与类有关的信息，用来创建类的所有“常规”对象的特殊对象。每一个类都有一个Class对象。

创建Class对象的引用

可以用两种方式来创建Class对象引用：Class.forName()和类字面常量。

 

创建一个类Farther：

 class Farther { Farther() {} static {System.out.println("loading farther");} } 

用Class.forName()来创建引用，forName()的参数必须是包含报名的全限定名，并且在找不到类时会抛出ClassNotFoundException：

Class c = null;
try {
    c = Class.forName("typeinfo.toys.Farther");
} catch (ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}
System.out.println("已创建引用");
/*
 * 输出：
 * loading farther
 * 已创建引用
 */

 用类字面常量创建引用：

Class c = null;
c = Farther.class;
/*
 * 输出：
 * 已创建引用
 */

 

可以发现在使用类字面常量时没有执行Farther类的静态初始化块，这是因为初始化被延迟到了对静态方法或非常数静态域（被static 和 final修饰的常量域）进行首次引用时才执行。

class Farther {
    static final int test = 1;
    static final int test2 = (int)(Math.random()*10)+1;
    Farther() {}
    static {System.out.println("loading farther");}
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Class c = Farther.class;
        System.out.println(Farther.test);
        System.out.println(Farther.test2);
    }
}
/*
 * 输出:
 * 1
 * loading farther
 * 7
 */

Class类的一些常用方法

package tests;

interface inte1 {}
interface inte2 {}
interface inte3 {}

class Farther {
    static final int test = 1;
    static final int test2 = (int)(Math.random()*10)+1;
    Farther() {}
    static {System.out.println("loading farther");}
}

class Child extends Farther implements inte1, inte2 {
    Child() {}
    static {System.out.println("loading child");}
}

public class ThinkInJavaTest {
    static void print(Object obj) {System.out.println(obj);}
    
    public static void main(String[] args) {
        Class child = null;
        try {
            child = Class.forName("tests.Child");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        print("Child getName: " + child.getName());
        print("Child getSimpleName: " + child.getSimpleName());
        print("Child getCanonicalName: " + child.getCanonicalName());
        for(Class inte : child.getInterfaces()) 
            print(inte.getSimpleName());
        Class farther = child.getSuperclass();
        Object obj = null;
        try {
            obj = farther.newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        print(obj.getClass().getSimpleName());
        
        Child[] a = new Child[10];
        print(a.getClass().getName());
        print(a.getClass().getSimpleName());
        print(a.getClass().getCanonicalName());
    }
}
/*
 * 输出:
 * loading farther
 * loading child
 * Child getName: tests.Child
 * Child getSimpleName: Child
 * Child getCanonicalName: tests.Child
 * inte1
 * inte2
 * Farther
 * [Ltests.Child;
 * Child[]
 * tests.Child[]
 */

getSimpleName()返回不带包名的类名，getName()和getCanonicalName()返回全限定名。最后几行代码演示了getName()和getCanonicalName()用于数组时的不同。

getInterfaces()以数组形式返回这个类所代表的实体（类，接口，基本数据类型或void）实现的接口的Class对象。

getSuperclass()返回这个类所代表的实体（类，接口，基本数据类型或void）的超类。

newInstance()新建一个此类型的实例，这个类必须有无参构造器；如果这个Class代表抽象类、接口、基本类型、数组、void中的其中一个或者没有无参构造器则会抛出InstantiationException。

 

Class引用和泛型

 我们可以通过泛型语法来限定Class引用所指向的Class对象的类型的类型。

Class a = Child.class;
Class<?> b = Child.class;
Class<Farther> c = Farther.class;
Class<? extends Farther> d = Child.class;
Class<? super Child> e = Farther.class;
a = Farther.class;
b = Farther.class;
d = Farther.class;
e = Child.class;

其中Class<?> 与普通的Class等价，但是普通的Class会出现警告。

Child虽然是Farther的子类但是不能使用 c = Child.class 因为 Child Class不是Farther Class的子类对象。

 

下面演示了对不同泛型的Class引用调用newInstance所返回的类型。

try{
    Object obj = a.newInstance();
    obj = b.newInstance();
    Farther far = c.newInstance();
    far = d.newInstance();
    obj = e.newInstance();
} catch(Exception ex) {
    print("newInstance 失败");
}

 

类型检查

instanceof

关键字instanceof返回一个布尔值，告诉我们是不是某个特定类型的实例。

Child c = new Child();
if(c instanceof Child) print("is a child");
if(c instanceof Farther) print("is a farther");
/*
loading farther
loading child
child
farther
*/

但是instanceof只能使用类型名称，这样的话在一些情况下需要写很多的instanceof。

动态的instanceof

 也可以使用Class对象的isInstance()方法：

public class Test {
    static void print(Object obj) {System.out.println(obj);}
    
    static boolean judge(Class c, Object obj) {
        return c.isInstance(obj);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Class<Farther> fc = Farther.class;
        Child ch = new Child();
        print(judge(fc, ch));
        
    }
}
/*
loading farther
loading child
true
*/

这样就不再需要写很多的instanceof了

直接比较Class对象

当然也可以直接比较Class对象：

public class Test {
    static void print(Object obj) {System.out.println(obj);}
    
    public static void main(String[] args) {
        Class fc = Farther.class;
        Child ch = new Child();
        Farther fa = new Farther();
        print(fc == ch.getClass());
        print(fc == fa.getClass());
        print(fc.equals(ch.getClass()));
        print(fc.equals(fa.getClass()));
    }
}
/*
loading farther
loading child
false
true
false
true
*/

与instanceof的区别在于直接比较没有考虑继承，并且使用了泛型语法时可能不能用 == 来比较。