第十四章-类型信息(1)

一、Class对象

      Class对象是一种特殊的对象，它包含了与类有关的信息。事实上，Class对象就是用来创建类的所有“常规”对象的。每个类都有一个Class对象，换言之，每当编写并编译了一个新类，就会产生一个Class对象（保存在一个同名的.class文件中）。为了生成这个类的对象，运行这个程序的Java虚拟机将使用“类加载器”。

      所有的类都是在对其第一次使用时，动态加载到JVM中的。当程序创建第一个对类的静态成员引用时，就会加载这个类。这证明了构造器也是类的静态方法，即使在构造器之前并没有使用static关键字。因此，使用new创建类的新对象也会被当作对类的静态成员的引用。

      类加载器首先检查这个类的Class对象是否已经加载。如果尚未加载，默认的类加载器就会根据类名查找.class文件。在这个类的字节码被加载时，它们就会接收验证，以确保其没有被破坏，并且不包含不良的Java代码。

      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对象中，forName()是取得Class对象引用的一种方法。它是用一个包含目标类的文本名（区分大小写）的String作为输入参数，返回的是该类的Class对象的引用，使用该方法会显式的要求JVM加载该类的.class文件并初始化该类。

class A
{
	static
	{
		System.out.println("From A!");
	}
}

class B extends A
{
	static
	{
		System.out.println("From B!");
	}
}

public class Test 
{
	public static void main(String[] args)
	{
		System.out.println("---------Using 'new'---------");
		//创建对象之前，根据继承关系，需要首先加载A.class，然后加载B.class
		B b = new B();
		System.out.println("-----------------------------");
		
		System.out.println("---Using 'Class.forname()'---");
		try
		{
			//显式要求加载B.class，但是B.class已经加载，所以不会重新加载
			Class.forName("B");
		}
		catch(Exception e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("-----------------------------");
	}
}

输出

---------Using 'new'---------
From A!
From B!
-----------------------------
---Using 'Class.forname()'---
-----------------------------

 

class A
{
	static
	{
		System.out.println("From A!");
	}
}

class B extends A
{
	static
	{
		System.out.println("From B!");
	}
}

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

		System.out.println("---Using 'Class.forname()'---");
		try
		{
			//显式要求加载B.class，发现B.class和A.class都没加载
			//所以根据继承关系会先加载A.class然后加载B.class
			Class.forName("B");
		}
		catch(Exception e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("-----------------------------");
		
		System.out.println("---------Using 'new'---------");
		//B.class已经加载，可以创建对象
		B b = new B();
		System.out.println("-----------------------------");
	}
}

 

输出

---Using 'Class.forname()'---
From A!
From B!
-----------------------------
---------Using 'new'---------
-----------------------------

 

二、类字面常量

      Java提供了另一种方法来生成对Class对象的引用，即使用“类字面常量”：例如B.class。

      这样做不仅更简单，而且更安全，因为它在编译时就会受到检查（因此不需try&catch），并且它根除了对forName()方法的调用，所以更高效。

      需要注意的是，当使用该方式创建对Class对象的引用时，不会自动初始化该Class对象。为了使用类而做的准备工作实际上包含三个步骤：

      1.加载，这是由类加载器执行的。该步骤将查找字节码，并从这些字节码中创建一个Class对象。

      2.连接。在连接阶段将验证类中的字节码，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。如果该类有超类，则对其初始化，执行静态初始化器和静态初始化块。

       使用类字面常量时初始化被延迟到了对静态方法（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。

class A
{
	static
	{
		System.out.println("From A!");
	}
}

class B extends A
{
	static
	{
		System.out.println("From B!");
	}
}

public class Test 
{
	public static void main(String[] args)
	{
		System.out.println("-----using '.class'------");
		//只加载.class而不初始化，所以无输出
		Class c = B.class;
		System.out.println("-------------------------");

		System.out.println("--using Class.forName()--");
		try
		{
			//虽然已经加载，但是还未初始化，因此会初始化
			Class.forName("B");
		}
		catch (Exception e) 
		{
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("-------------------------");
	}
}

输出

-----using '.class'-----
-------------------------
--using Class.forName()--
From A!
From B!
-------------------------

 

三、instanceof

      instanceof的语法：[某个对象] instanceof [某个类或接口]

      它返回一个布尔值，用来告诉我们某个对象是否是某个类的实例，或者是某个类的子类的实例；当第二个参数是接口时，表示某个对象是否是该接口的某个实现的实例。它考虑了类的继承体系。

class A
{}

class B extends A
{}

interface C
{}

class D implements C
{}

public class Test 
{
	public static void main(String[] args)
	{
		B b = new B();
		System.out.println("b instance of B: " + (b instanceof B));
		System.out.println("b instance of A: " + (b instanceof A));
		
		D d = new D();
		System.out.println("d instance of D: " + (d instanceof D));
		System.out.println("d instance of C: " + (d instanceof C));
	}
}

输出

b instance of B: true
b instance of A: true
d instance of D: true
d instance of C: true