RTTI和反射

在Java中,我们如何在运行时识别类和对象的信息?有两种方法,一种是传统的RTTI,另一种是发射。

RTTI: Run-Time Type Information

有三种获取对象的方法:

class TestClass{}

TestClass testClass = new TestClass();

Class c = Class.forName("TestClass");TestClass testClass = c.newInstance();//运行期间检查

Class c = TestClass.class;TestClass testClass = c.newInstance();//编译期间检查,不会抛出异常,不会触发类的静态初始化块,更简单更安全更高效

当使用“.class”来创建对Class对象的引用时,不会自动地初始化该Class对象。为了使用类而做的准备工作实际包含三个步骤:

1.加载,这是由类加载器执行的。该步骤将查找字节码(通常在classpath所指定的路径中查找,但这并非必须的),并从这些字节码中创建一个Class对象。
2.链接,在链接阶段将验证类的字节码,为静态域分配存储空间,并且如果必须的话,将解析这个类创建的对其他类的所有引用。
3.初始化,如果该类具有超类,则对其进行初始化,初始化静态域和静态初始化块。

初始化被延迟到对静态方法(构造器隐式地是静态的)或者非常数静态域进行首次引用时才执行。

已知的RTTI形式包括:

1.传统的类型转换,如“(Shape)”,由RTTI确保类型转换的正确性,如果执行了一个错误的类型转换,就会抛出一个ClssCastException异常。

2.代表对象的类型的Class对象。通过查询Class对象可以获取运行时所需的信息。

3.关键字instanceof。它返回一个布尔值,告诉我们对象是不是某个特定类型的实例(最好使用isInstance()替代instance of,因为它左右两边都是可变的,更具有动态性)。

反射

如果不知道某个对象的确切类型,RTTI可以告诉你。但是有一个限制:这个类型在编译时必须已知,这样才能使用RTTI识别它,并利用这些信息做一些有用的事。

初看起来这似乎不是个限制,但是假设你获取了一个指向某个并不在你的程序空间中的对象的引用;事实上,在编译时你的程序根本没法获知这个对象所属的类。例如,假设你从磁盘文件,或者网络连接中获取了一串字节,并且你被告知这些字节代表了一个类。

Class类与java.lang.reflect类库一起对反射的概念进行了支持,该类库包含了Field,Method以及Constructor类(每个类都实现了Member接口)。这些类型的对象是由JVM在运行时创建的,用以表示未知类里对应的成员。这样你就可以使用Constructor创建新的对象,用get()和set()方法读取和修改与Field对象关联的字段,用invoke()方法调用与Method对象关联的方法。另外,还可以调用getFields(),getMethods()和getConstructors()等很便利的方法,已返回表示字段、方法以及构造器的对象的数组。这样,匿名对象的类信息就能在运行时被完全确定下来,而在编译时不需要知道任何事情。

当通过反射与一个未知类型的对象打交道时,JVM只是简单地检查这个对象,看它属于哪个特定的类。在用它做其他事情之前必须先加载那个类的Class对象。因此,那个类的.class文件对于JVM来说必须是可获取的:要么在本地,要么通过网络获得。
所以RTTI和反射之间的真正区别只在于,对于RTTI来说,编译器是在编译时打开和检查.class文件,即我们可以用普通方式调用对象的所有方法;而对于反射机制来说,.class文件在编译时是不可获取的,所以是在运行时打开和检查.class文件。通常你不需要直接使用反射工具,但是它们在你需要创建更多动态的代码时会很有用。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/ecliiipse/article/details/52758124