java基础-反射1（类型信息，Class对象简介，Class对象初始化）

Java基础-反射1（反射基础，运行时类型信息，Class对象简介)

在学习反射之前，先来了解一下类型信息,类型信息就是JAVA类的一些信息，包括（包，方法，属性等），运行时类型信息可以让你在程序运行时了解类的信息并且使用类，那么如何在运行时获取类的信息？在JAVA中有两种方式：

传统的RTTI

反射

RTTI (Run-Time Type identification)

传统的RTTI的使用是假定我们在编译时就已经知道了类的信息。先来看一个例子：有一个People的抽象类，然后American类和Chinese类继承至People如下：

public abstract  class  People {
public abstract void say();
}

public class American extends People {
@Override
public void say() {
System.out.println("Americaen say: hello");
}
}

public class Chinese extends People {
@Override
public void say() {
System.out.println("中国人 说: 你好");
}
}

public class Test {
public static void main(String agrs[]){
List<People> peoples= new ArrayList<>();
peoples.add(new American());
peoples.add(new Chinese());

for (int i = 0 ;i <peoples.size();i++){
peoples.get(i).say();
}
}
}

这是一个简单的类的继承例子，People是父类，American 和Chinese 是子类，在Test中我们创建一个List，放入American和Chinese，然后我们取出，调用say()方法.

在这里我们List中定义需要放的类型是父类People，而不是子类，面向对象的目的是让程序只操作父类而不是子类，但是我们实际上往List中添加的类型是子类（American,Chinese）,这里就发生了向上转型(子类对象赋值给父类引用)但是我们在调用People的say()方法时却又打印出子类的信息（这就是多态）

下面我们来看把对象从List中取出来的代码：

ArrayList底层是通过数组实现的 下面是ArryList源码中的其中一个构造方法

transient Object[] elementData;

public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
} else {
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}

通过源码可以看出 elementData 是一个Object 数组。所以

List peoples= new ArrayList<>(); 其实是储存的Object[]数组，但是当我们从List中取出来时，如下面代码：

for (int i = 0 ;i <peoples.size();i++){
peoples.get(i).say();
}

当我们从List中取出来时却又表现出People的特点，那是因为我们从

List<People> peoples

中取出来时自动将Object转化为了People（向下转型，相当于People people = (People)object） 这就是RTTI的最基本的使用形式：在运行时进行类型检查因为我们在编译时已经知道

List<People> peoples

储存的都是People。所以在我们从容器中取出元素时系统自动会将Object转化为People。

那么RTTI是如何工作的喃？要理解RTTI的工作原理就必须要类型信息在运行时如何表示的。

Class对象简介

java 在运行时表示类型信息是通过class这个特殊对象来完成的，

class对象属于Class类，Class类用来表示一般类的信息，所以class对象包含了与类相关的信息，它主要有以下几个特点：

每个类都有一个与其相关的Class对象。

Class对象含有与其相关类的类信息。

Class对象用来创建与其相关类的“常规对象“

Class对象保存在与其同名的.class文件中。

那么Class对象是如何产生的喃？

Class对象是通过类加载器加载的，并且只有在第一次使用类时才会被加载。

当使用一个类时，JVM的类加载器会先检查这个类的class对象是否已经被加载，如果没有被加载，则查找同名的.class文件。如果一旦发现类的class对象已经被加载到内存了，则使用这个class对象来创建这个类的所有对象。

那么如何获取Class对象？

Class对象的获取

下面看下这个例子

public class Dog {
static {
System.out.println("狗");
}
}

public class Cat {
static {
System.out.println("猫");
}
}

public class People {
static {
System.out.println("人");
}
}

public class Test {
public static void main(String agrs[]){

try {
//获取Class 的第一种方法
Class catClass=  Class.forName("com.hbcode.Test.Cat");

Dog dog1 = new Dog();
//获取Class 的第二种方法
Class dog =dog1.getClass();
//获取Class 的第三种方法
Class people =People.class;

} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}

}
}

上面就是获取类的class对象的三种方法，下面我们看下打印的信息



我们发现没有打印出来“人”那是因为使用.class来获取类的class对象并不会初始化类的class对象，实际上在获取class对象时做了一下三步：

类的加载：由类加载器执行，根据类名查找.class文件，并从中创建一个class对象

类的链接：验证.class文件（字节码文件）看其结构是否完整，并且为静态域分配空间。

类的初始化：如果类有父类则初始化父类，执行父类的静态初始化块，和静态初始化器，然后执行自己的。

延伸：笔试题，变量的初始化顺序

根据《java编程思想》一书上面的讲解，类的初始化其实是被延迟到了对静态方法的引用（构造函数也是隐式的静态方法）或者是非常数的静态域进行引用。

从上面可以看出

Class.forName()

其实就是调用的是类的静态函数可以被初始化。创建对象 new 对象时其实也是对构造函数（隐式的静态方法）的调用。

现在我们获取到了class对象，就可以获取其相对应的类型信息了，下一篇文章我们就来通过class对象来获取类的类型信息，并且通过反射来操作类