Class对象
RRTI的概念以及Class对象作用
RRTI (Run-Time Type Identification) 运行时类型识别,其作用是运行时识别一个对象的类型和类的信息。在Java中用来表示运行时类型信息对应的类就是Class类,Class类是一个存在于JDK的java.lang包中。
Class类被创建后就是Class对象。比如,创建一个Shapes类,那么JVM会创建一个Shapes对应Class类的Class对象,该Class对象保存了Shapes类相关的类型信息。
在Java中每一个类都有一个Class对象,每当我们编译一个类就会产生一个对应的Class对象,并且这个对应的Class对象会保存在同名.class文件中(编译后的字节码文件保存就是Clas对象)。
为什么需要这样一个Class对象呢?当我们new一个对象时,Java虚拟机(JVM)的类加载子系统会把对应的Class对象加载到JVM中,然后JVM在更据这个Class对象的类型相关的信息去创建一个我们需要的实例对象。无论创建多少个实例对象,在JVM中都只有一个Class对象,即在内存中每一个类有且只有一个相对应的Class对象。
- Class类也是类的一种,与class关键字是不一样的。
- 手动编写的类被编译后会产生一个Class对象,其表示的是创建的类的类型信息,而且这个Class对象保存在同名.class的文件中(字节码文件)
- 每个通过关键字class标识的类,在内存中有且只有一个与之对应的Class对象来描述其类型信息,无论创建多少个实例对象,其依据的都是用一个Class对象。
- Class类只存私有构造函数,因此对应Class对象只能有JVM创建和加载
- Class类的对象作用是运行时提供或获得某个对象的类型信息,这点对于反射技术很重要
Class对象的加载
Class对象时由JVM加载的,所有的类都是在第一次使用的时候动态的加载JVM中,当程序创建第一个对类的静态成员引用的时候,就会加载这个被使用的类(实际上就是加载这个类的字节码文件),当使用new关键字创建对象的时候,也会被当作对类的静态成员的引用(构造函数也是类的静态方法)。
在使用某个类的时候,类加载器会检查这个类Class对象是否已被加载,如果没有加载,类加载器会根据类名查找同名.class文件,在这个类的字节码文件被加载时,必须先接受相关的验证,以确保其没有被破坏并且不包含不良代码,Java的安全机制检测,完全没有问题后才会被加载到内存中。此时这个Class对象加载到内存中,同时也可以用来创建这个类的所有实例对象。
类加载过程:
- 加载:通过一个类的完全限定查找此类字节码文件,并利用字节码文件创建一个Class对象
- 链接:验证字节码的安全性和完整性,准备阶段正式为静态域分配存储空间,注意此时只是分配静态成员变量的存储空间,不包含实例成员变量,如果必要的话,解析这个类创建的对其他类的所有引用。
- 初始化:类加载最后阶段,若该类具有超类,则对其进行初始化,执行静态初始化器和静态初始化成员变量。
Class对象获取方式
获取方式 | 备注 |
---|---|
Class.forName方法 | 会自动初始化该类 |
Class字面常量(ClassName.class) | 安全,高效,因为不会自动初始化该类 |
Class对象常用Api
Api | 作用 |
---|---|
class.isInstance() | 类型判断 相当于关键字 isInstance |
class.cast() | 强制类型转换 |