Java中Class类工作原理详解

1.Class对象

    Class对象包含了与类相关的信息。事实上，Class对象就是用来创建类的所有的"普通"对象的。

    类是程序的一部分，每个类都有一个Class对象。换言之，每当编写并且编译了一个新类，就会产生一个Class对象（恰当地说，是被保存在一个同名 的。class文件中）。在运行时，当我们想生成这个类的对象时，运行这个程序的Java虚拟机（JVM）首先检查这个类的Class对象是否已经加载。 如果尚未加载，JVM就会根据类名查找。class文件，并将其载入。

    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。看下面示例。

    SweetShop.java

    package com.zj.sample;

    class Candy {

    static {

    System.out.println（"Loading Candy"）；

    }

    }

    class Gum {

    static {

    System.out.println（"Loading Gum"）；

    }

    }

    class Cookie {

    static {

    System.out.println（"Loading Cookie"）；

    }

    }

    public class SweetShop {

    public static void main（String[] args） {

    System.out.println（"inside main"）；

    new Candy（）；

    System.out.println（"After creating Candy"）；

    try {

    Class.forName（"com.zj.sample.Gum"）；

    } catch （ClassNotFoundException e） {

    System.out.println（"Couldn't find Gum"）；

    }

    System.out.println（"After Class.forName（"Gum"）"）；

    new Cookie（）；

    System.out.println（"After creating Cookie"）；

    }

    }

    结果：

    inside main

    Loading Candy

    After creating Candy

    Loading Gum

    After Class.forName（"Gum"）

    Loading Cookie

    After creating Cookie

    2.获取Class实例的三种方式

    1）利用对象调用getClass（）方法获取该对象的Class实例。

    2）使用Class类的静态方法forName（），用类的名字获取一个Class实例。

    3）运用。class的方式来获取Class实例，对于基本数据类型的封装类，还可以采用。TYPE来获取相对应的基本数据类型的Class实例。

    3.Class.forName

    上面的示例中：

    Class.forName（"com.zj.sample.Gum"）；

    这个方法是Class类（所有Class对象都属于这个类）的一个static成员。Class对象就和其它对象一样，我们可以获取并操作它的引用。 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的String作输入参数，返回的是一个Class对象的引用。

    4.类字面常量

    Java还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"。对上述程序来说，可以是：

    com.zj.sample.Gum.class;

    5.关键字instanceof

    关键字instanceof返回一个布尔值，判断是不是某个特定类型的实例。

    if（x instanceof Dog） （（Dog）x）。bark（）；

    6.获取Class实例

    package com.zj.sample;

    class Point {

    int x, y;

    }

    class ClassTest {

    public static void main（String[] args） {

    Point pt = new Point（）；

    Class c1 = pt.getClass（）；

    System.out.println（c1.getName（））；

    try {

    Class c2 = Class.forName（"com.zj.sample.Point"）；

    System.out.println（c2.getName（））；

    } catch （Exception e） {

    e.printStackTrace（）；

    }

    Class c3 = Point.class;

    System.out.println（c3.getName（））；

    Class c4 = int.class;

    System.out.println（c4.getName（））；

    Class c5 = Integer.TYPE;

    System.out.println（c5.getName（））；

    Class c6 = Integer.class;

    System.out.println（c6.getName（））；

    }

    }

    结果：

    com.zj.sample.Point

    com.zj.sample.Point

    com.zj.sample.Point

    int

    int

    java.lang.Integer

    7.Class的其他方法

    1）Class.newInstance（）使用所选的Class对象生成该类的新实例。它调用了缺省（无参数）的类构造器生成新的对象。所以使用 newInstance（）创建的类必须有一个缺省构造器。对于newInstance（）来说，可以在原先没有任何对象存在的情况下，使用它创建一个新 的对象。

    利用newInstance（）实例化一个对象：

    package com.zj.sample;

    class Point {

    static {

    System.out.println（"Loading Point"）；

    }

    int x, y;

    }

 

class ClassTest {

    public static void main（String[] args） {

    try {

    Class c = Class.forName（"com.zj.sample.Point"）；

    Point pt = （Point） c.newInstance（）；

    } catch （Exception e） {

    e.printStackTrace（）；

    }

    }

    }

    结果：

    Loading Point

    2）Class.isInstance（）方法提供了一种动态地调用instanceof运算符的途径。

    3）Class.getInterfaces（）方法返回Class对象的数组，这些对象代表的是某个Class对象所包含的接口。

    4）如果有一个Class对象，那么就可以通过getSuperclass（）获取它的直接基类。这个方法自然也是返回一个Class引用，所以可以进一步查询其基类。这意味着在运行时，可以找到一个对象完整的类层次结构。

    5）Class类支持反射的概念，Java附带的库java.lang.reflect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、getConstrucotrs（）方法，返回表示字段、方法以及构造器的对象的数组。

    8.利用反射API察看未知类的构造方法与方法

    package com.zj.sample;

    import java.lang.reflect.Constructor;

    import java.lang.reflect.Method;

    class Point {

    static {

    System.out.println（"Loading Point"）；

    }

    int x, y;

    void output（） {

    System.out.println（"x=" + x + "," + "y=" + y）；

    }

    Point（int x, int y） {

    this.x = x;

    this.y = y;

    }

    }

    class ClassTest {

    public static void main（String[] args） {

    try {

    Class c = Class.forName（"com.zj.sample.Point"）；

    Constructor[] cons = c.getDeclaredConstructors（）；

    for （int i = 0; i < cons.length; i++）// 返回所有声明的构造方法

    {

    System.out.println（cons[i]）；

    }

    Method[] ms = c.getDeclaredMethods（）；

    for （int i = 0; i < ms.length; i++）// 返回所有声明的方法

    {

    System.out.println（ms[i]）；

    }

    } catch （Exception e） {

    e.printStackTrace（）；

    }

    }

    }

    结果：

    Loading Point

    com.zj.sample.Point（int,int）

    void com.zj.sample.Point.output（）

    9.动态调用一个类的实例（完全没有出现point这个名字）

    package com.zj.sample;

    import java.lang.reflect.Constructor;

    import java.lang.reflect.Method;

    class Point {

    static {

    System.out.println（"Loading Point"）；

    }

    int x, y;

    void output（） {

    System.out.println（"x=" + x + "," + "y=" + y）；

    }

    Point（int x, int y） {

    this.x = x;

    this.y = y;

    }

    }

    class ClassTest {

    public static void main（String[] args） {

    try {

    Class c = Class.forName（"com.zj.sample.Point"）；

    Constructor[] cons = c.getDeclaredConstructors（）；

    Class[] params = cons[0].getParameterTypes（）；// 察看构造器的参数信息

    Object[] paramValues = new Object[params.length];// 构建数组传递参数

    for （int i = 0; i < params.length; i++） {

    if （params[i].isPrimitive（））// 判断class对象表示是否是基本数据类型

    {

    paramValues[i] = new Integer（i）；

    }

    }

    Object o = cons[0].newInstance（paramValues）；// 创建一个对象的实例

    Method[] ms = c.getDeclaredMethods（）；// 调用方法

    ms[0].invoke（o, null）；// 用指定的参数调用（output方法没有参数，null）

    } catch （Exception e） {

    e.printStackTrace（）；

    }

    }

    }

    结果：

    Loading Point

    x=0,y=1