廖雪峰Java4反射与泛型-1反射-1Class类
1.Class类与反射定义
Class类本身是一种数据类型（Type），class/interface的数据类型是Class，JVM为每个加载的class创建了唯一的Class实例。
Class实例包含该class的所有信息，通过Class实例获取class的信息的方法称为反射（Reflection）
Java除基本类型外，其他都是class（包括interface）。如String、Object、Runnable、Exception...
- class（包括interface）的本质是数据类型。我们把一个对象实例赋值给一种数据类型变量时，必须严格按照数据类型赋值。
- 没有继承关系的数据类型是无法赋值的。Java定义了一种强数据类型关系，并且编译器会检查数据类型，不符合数据类型要求的，在赋值时，编译器就会报错。
String s = new String("Hello");
Object o = new Double(123.456);
Runnable r = new Thread();
Exception e = new RuntimeException();
class/interface的数据类型是Class。
每加载一个class，JVM就为其创建一个Class类型的实例，并关联起来。Class实例是JVM内部创建的。
JVM持有的每个Class实例都指向一个数据类型（class或interface）
| Class实例 | |
|---|---|
| name | java.lang.String --> String |
| name | java.util.Randome --> Random |
| name | java.lang.Runnable --> Runnable |
一个Class实例包含了该class的完整信息。如String的Class实例持有name，package，super，interface，field，method
| Class实例 | |
|---|---|
| name | java.lang.String |
| package | java.lang |
| super | java.lang.Object |
| interface | CharSequence, ... |
| field | value[], hash, ... |
| method | indexOf, valueOf, ... |
所以Java定义的Class类是：
- JVM为每个加载的class创建对应的Class实例，并在实例中保存该class的所有信息
- 如果获取了某个Class实例，则可以获取到该实例对应的class的所有信息。
- 通过Class实例获取class信息的方法成为反射（Reflection ）
2.获取一个class的Class实例
方法1：通过Type.class
Class cls = String.class;
方法2：通过实例getClass()
String s = "Hello";
Class cls1 = s.getClass();
Class cls2 = "Hello".getClass();
方法3：Class.forName(完整类名)
try{
Class cls = Class.forName("java.lang.String");
}catch (Exception e){
System.out.println(e);
}
Class实例在JVM中是唯一的：
- 因此可以用 == 来比较两个Class实例
public class Main {
public static void main(String[] args){
Class cls1 = String.class;
String s = "Hello";
Class cls2 = s.getClass();
System.out.println("cls1 == cls2: " + (cls1 == cls2));
Class cls3;
try{
cls3 = Class.forName("java.lang.String");
System.out.println("cls2 == cls3: " + (cls2 == cls3));
}catch (ClassNotFoundException e){
System.out.println(e);
}
}
}
2.1Class实例比较和instanceof的差别
public class Main {
public static void main(String[] args){
Integer n = new Integer(2);
boolean b1 = n.getClass()==Integer.class;
System.out.println("n.getClass()==Integer.class: " + b1);
boolean b2 = n.getClass()==Number.class;
//System.out.println("n.getClass() == Number.class: "+ b2);//Error:(10, 34) java: 不可比较的类型: java.lang.Class<capture#1, 共 ? extends java.lang.Integer>和java.lang.Class<java.lang.Number>
boolean b3 = n instanceof Integer;
System.out.println("n instanceof Integer: " + b3);
boolean b4 = n instanceof Number;
System.out.println("n instanceof Number: " + b4);
}
通常情况下，使用instanceof判断数据类型，因为面向抽象编程的时候，我们不关心具体的子类型；只有在需要精确判断某个类型的时候，才需要获取其Class进行判断。
## 2.2反射的目的
反射的目的是当获得某个Object实例时，我们可以获取该Object的class信息。
从Class实例获取class信息：
* getName() 获取完整的类名
* getSimpleName() 获取简单的类名
* getPackage() 获取包名
```#java
public class Main {
public static void main(String[] args){
Integer n = new Integer(2);
Class cls = n.getClass();
String fullName = cls.getName();
System.out.println(fullName);
String simpleName = cls.getSimpleName();
System.out.println(simpleName);
String packageName = cls.getPackage().getName();
System.out.println(packageName);
}
}
<img src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1418970/201902/1418970-20190203151635280-1262524766.png" width="500" />
从Class实例判断class类型
* isInterface() 是否是接口
* isEnum() 是否是枚举类
* isArray() 是否是数组
* isPrimitive() 是否是基本类型</font>
```#java
public class Main {
public static void main(String[] args){
Boolean b1 = Runnable.class.isInterface();
Boolean b2 = java.time.Month.class.isEnum();
Boolean b3 = String[].class.isArray();
Boolean b4 = int.class.isPrimitive();
Boolean b5 = String.class.isPrimitive();
System.out.println("Runnable.class是接口:"+b1);
System.out.println("java.time.Month.class是枚举累:"+b2);
System.out.println("String[].class是数组:"+b3);
System.out.println("int.class是基本类型:"+b4);
System.out.println("String.class是基本类型:"+b5);
}
}
## 2.3通过newInstance创建新的实例。
```#java
public class Main {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,IllegalAccessException{
Class cls = String.class;
/*通过newInstance可以创建一个新的String实例。
局限：只能调用public的没有参数的构造方法，带参数的构造方法是不能调用的。*/
String s = (String) cls.newInstance();
}
}
```
# 3.动态加载
利用JVM动态加载class的特性：
* 可以在运行期根据条件加载不同的实现类
```#java
public class Main {
//如Commons Logging优先使用Log4j，没有再使用jdk自带的Logging
public static void main(String[] args) {
/*
代码仅供演示。createLog4j()和createJdkLog()未定义
*/
LogFactory factory;
if (isClassPresent("com.apache.Logging.log4j.Logger")){
factory = createLog4j();
}else {
factory = createJdkLog();
}
}
static boolean isClassPresent(String name){
try{
Class.forName(name);//判断一个类是否存在
return true;
}catch (Exception e){
return false;
}
}
}
```
Hello.java
```#java
package com.reflection;
public interface Hello {
public void hello();
}
Student.java
```#java
package com.reflection;
public class Student implements Hello{
private String name;
public Student(){
this("unNamed");
}
public Student(String name){
this.name=name;
}
public void hello(){
System.out.println(name+" is Student");
}
}
Teacher.java
package com.reflection;
public class Teacher implements Hello{
private String name;
public Teacher(){
this("unNamed");
}
public Teacher(String name){
this.name=name;
}
public void hello(){
System.out.println(name+" is Teacher");
}
}
Main.java
package com.reflection;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,IllegalAccessException{
Class cls = Student.class;
System.out.println("class name:"+cls.getName());
System.out.println("class simple name:"+cls.getSimpleName());
System.out.println("class package name:"+cls.getPackage().getName());
Student s = (Student) cls.newInstance();
s.hello();
}
}
改写Main.java，使用动态加载实现
```#java
package com.reflection;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws InstantiationException,IllegalAccessException,ClassNotFoundException{
Class cls ;
if (clsClassPresent("com.reflection.President")){
cls = Class.forName("com.reflection.President");
}else{
cls = Class.forName("com.reflection.Student");
}
System.out.println("class name:"+cls.getName());
System.out.println("class simple name:"+cls.getSimpleName());
System.out.println("class package name:"+cls.getPackage().getName());
Hello s = (Hello) cls.newInstance();
s.hello();
}
static boolean clsClassPresent(String name){
try{
Class.forName(name);
return true;
}catch (Exception e){
return false;
}
}
}
<img src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1418970/201902/1418970-20190211211313954-898023001.png" width="500" />
# 4.总结
* JVM为每个加载的class创建对应的Class实例来保存class的所有的信息
* 获取一个class的Class实例后，就可以获取该class的所有信息
* 通过Class实例获取class信息的方法成为反射Reflection
* JVM总是动态加载class，可以在运行期根据条件控制加载class
