理解Java的类型信息

Java的类型信息

• 理解RTTI（运行时类型信息）

  RTTI原本是C++里面的名词，在Java的官方文档中好像没有出现过这个名词，其在java界为人熟知主要还是因为B大 的《Thinking In Java》吧，毕竟在java界如同圣经般的存在。

  那么其具体是什么意思呢？其主要应用还是java的多多态与反射机制。举个栗子：

  public  class Animal extends Object{
  public void eat(){
      System.out.println("什么都吃");
  }
  }
  
  public class Dog extends Animal {
  @Override
  public void eat() {
      // TODO Auto-generated method stub
      System.out.println("吃骨头");
  }
  }
  
  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
      Animal a=new Dog();
          a.eat();
  }
  
  //这里通过一个Animal的引用指向Dog对象，调用a的eat的时候实际调用的是dog的方法，底层实现就是通过RTTI找到的真实的对象

  当有一个指向基础型别（父类）的reference（引用）时，RTTI机制让你找出其所指的确切型别，由于Dog是在运行期才创建的，RTTI就是帮助我们在运行期正确判断对象类型。从而运行正确的方法。

• RTTI的使用形式

  1. 传统的类型转换，通过RTTI保证类型转化的正确性。如果转化错误，会抛出异常。
  2. 通过Class对象查询运行时所需信息时。
  3. 使用instancef查看某个对象是否是某个类的实例的时候。

• Class对象

  Class算是Java中一个非常特别的类了，普通的类可以描述为对象的实例的集合，那么Class类可以描述为普通的类的描述信息实例的集合。

  每一个类类都有一个Class对象，其被保存在编译后产生的.class文件中，通过JVM的类加载器生成这个对象。所有类都是在第一次使用时，才动态加载到JVM中的（当程序创建第一个对类的静态引用就会加载这个类，其实构造方法也是静态方法，虽然其前面并没有static关键字。）

  当需要使用某个类时，编译器先会判断该类是否已经加载，如果没有，先会根据类名查找.class文件，加载到内存中。

  Class<?> clazz = Class.forName("com.forever.rtti.Dog");

  通过Class的静态方法可以获得clazz对象，这里的clazz保存了Dog类的信息，包括其实现的接口以及父类的类信息，其成员属性与方法的信息。并且在获取对象信息的时候，类加载器会将该类加载到内存中。

  除了使用上面的方法外，我们还可以使用其他的方法获取Class对象

  //方法2（使用该方法时，JVM是不会加载Dog类到内存的）
  Class<?> clazz = Dog.class;
  //方法3
  Dog dog=new Dog();
  Class<?> clazz = dog.getClass();

• 加载类的过程

  1. 加载：通过类加载器，通过查找字节码文件（.class获取网络获取），从字节码文件中创建Class对象。

  2. 链接：验证类中的字节码，为静态域分配空间，必要时会解析创建这个类所需要的对其他类的引用。

  3. 初始化：执行静态初始化器和静态初始化块。

     public class Dog extends Animal {
     public static final int i=0;
     
     public static int j=2;
     
     static {
         System.out.println("dog init");
     }
     }
     
     public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
         System.out.println(Dog.i);
         System.out.println(Dog.j);
     }
     //打印结果
     0
     dog init
     2

     说明在对 public static final int i=0（编译期常量）访问时是不会初始化类的。

     对非编译期常量访问时会初始化类。