第十四章 类型信息1.0

运行时类型信息使得你可以在程序运行时发现和使用类型信息。

本章将讨论 Java 是如何允许我们在运行期识别对象和类的信息。主要有两种方式：一种是传统的RTTI，它假定我们在编译期和运行期已经知道了所有的类型；另一种是“反射机制（reflection）”，它允许我们在运行期获得类的信息。我们先讨论“传统”的RTTI，再讨论反射。

使用RTTI，你可以查询某个Shape引用所指向的对象的确切类型，然后选择或者剔除特例。

Class

要理解RTTI在Java中是如何工作的，首先必须要知道类型信息在运行期是如何表示的。这项工作是由被称为“Class对象”的特殊对象完成的，它包含了与类有关的信息。事实上，Class对象正是被用来创建类的“常规”对象的。

作为程序一部分，每个类都有一个Class对象。换言之，每当你编写并且编译了一个新类，就会产生一个Class对象（更恰当地说，是被保存在一个同名的.class文件中）

因此，Java程序在它开始运行之前并非被完全加载，其各个部分是在必须时才加载的。

一旦某个类的Class对象被载入内存，它就被用来创建这个类的所有对象。

Class对象仅在需要的时候才被加载，static初始化是在类加载时进行的。

forName()是取得Class对象的引用的一种方法。它是用一个包含目标类的文本名（注意拼写和大小写）的String作输入参数，返回的是一个Class对象的引用，上面的代码忽略了返回值。对forName()的调用是为了它产生的“副作用”：如果类Gum还没有被加载就加载它。在加载的过程中，Gum的static语句被执行。

如果你已经拥有了一个感兴趣的类型的对象，那就可以通过调用getClass()方法来获取Class引用了，这个方法属于根类Object的一部分，它将返回表示该对象的实际类型的Class引用。Class包含很多有用的方法，下面就是其中的一部分：

package typeinfo.toys;
interface HasBatteries {}
interface Waterproof {}
interface Shoots {}

class Toy {
	Toy() {}
	Toy(int i) {}
}

class FancyToy extends Toy implements HasBatteries, Waterproof, Shoots{
	FancyToy() {
		super(1);
	}
}

public class ToyTest {
	static void printInfo(Class cc) {
		System.out.println("Class nameL " + cc.getName() +
				"is interface: [" + cc.isInterface() + "]");
		System.out.println("Sample name: " + cc.getSimpleName());
		System.out.println("Canonical name: " + cc.getCanonicalName());
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Class c = null;
		try {
			c = Class.forName("typeinfo.toys.FancyToy");
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			System.out.println("cant find FancyToy");
			System.exit(1);
		}
		printInfo(c);
		for(Class face : c.getInterfaces()) {
			printInfo(face);
		}
		Class up = c.getSuperclass();
		Object obj = null;
		try {
			obj = up.newInstance();
		} catch (InstantiationException e) {
			System.out.println("cannt instantiate");
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalAccessException e) {
			System.out.println("cannt access");
			e.printStackTrace();
		}
		printInfo(obj.getClass());
	}
}
Output：
Class nameL typeinfo.toys.FancyToyis interface: [false]
Sample name: FancyToy
Canonical name: typeinfo.toys.FancyToy
Class nameL typeinfo.toys.HasBatteriesis interface: [true]
Sample name: HasBatteries
Canonical name: typeinfo.toys.HasBatteries
Class nameL typeinfo.toys.Waterproofis interface: [true]
Sample name: Waterproof
Canonical name: typeinfo.toys.Waterproof
Class nameL typeinfo.toys.Shootsis interface: [true]
Sample name: Shoots
Canonical name: typeinfo.toys.Shoots
Class nameL typeinfo.toys.Toyis interface: [false]
Sample name: Toy
Canonical name: typeinfo.toys.Toy

在传递给forName的字符串中，你必须使用全限定名。在main中Class.getInterfaces()方法返回的是Class对象，它们表示在感兴趣的Class对象中所包含的接口。getSuperClass也一样。

Class的newInstance()方法是实现“虚拟构造器”的一种途径，虚拟构造器允许你声明：“我不知道你的确切类型，但是无论如何要正确地创建你自己。”在前面的示例中，up仅仅只是一个Class引用，在编译期不具备任何更进一步的类型信息。当你创建新实例时，会得到Object引用，但是这个引用指向的是Toy对象。另外，使用newInstance()来创建的类，必须带有默认的构造器。