重新学习javaSE——类型系统

1.java识别类型信息通过两种方式：一是RTTI，所谓的运行时类型识别，另一种是反射。

2.RTTI用于实现oop的多态，oop推崇面向接口编程而不是面向实现，面向接口编程可以更好地解耦代码，以达到更高的可扩展性。在多态的情况下，一个接口存在多个实现，实现类通常会向上转型为接口的类型，再通过接口暴漏的api调用实现类的具体方法，即所谓的 “泛化调用”。在语法级别上，RTTI主要应用于三种场景下：一是强制类型转换。二是调用instance of，三是接口泛化调用时。

3.泛化调用某个实现类的某一方法，则必须了解两件事。一是必须识别泛化调用的具体类型，二是必须确定调用的方法的归属，比如一个子类并未重写其抽象父类的某个方法，这时接口泛化调用的是抽象父类的方法，而非子类，就算确定了接口的实现类类型也无济于事。

第一种识别泛化调用的具体类型即是通过RTTI来实现的，Java中用Class对象来实现RTTI，在HotSpot虚拟机中，对象头有一个类型指针，RTTI通过这个指针确定对象的类型信息，从而实现多态。Java中的Class对象与C++不同，是Lazy load的，当创建第一个对类的静态成员引用时，才会加载该类，构造方法也可以视为类的静态方法。

至于如何加载类，则交给ClassLoader，包括BootstrapClassLoader、ExtClassLoader、AppClassLoader以及用户自定义的类加载器，其加载顺序遵循双亲委派/全盘委托，一般自定义类加载器主要是为了资源隔离，典型如Tomcat，自定的ClassLoader用于隔离项目、隔离web容器库与web项目库，在一些场景下如SPI 、JDNI 或interface与implements分别由两个不同的CassLoader加载时，可能会遭遇ClassNotFoundException，可使用ThreadContextClassLoader防止这种情况，Tomcat中的类加载器也是一个道理，并未遵循双亲委派的原则。

第二种即确定泛化调用方法的归属，即方法和NameSpace的绑定方法。java中有两种绑定方式，一是静态绑定，二是动态绑定（运行时绑定）。静态绑定即在编译期就可以确定该方法的NameSpace，比如C中的函数（C仅支持静态绑定），java中的static方法，而动态绑定指在运行时动态地确定方法的NameSpace，编译器根据方法的方法名、方法形参来调用，jvm会维护一个method table，里面保存方法签名和实际方法的映射，父类的方法总是优先级更高，除非子类重写了该方法。关于method teable以及方法调用规则，具体可参考：https://blog.csdn.net/bluetjs/article/details/52608833 。另外像final方法，可以认为是在运行时关闭了动态绑定，从而实现被final修饰的类或方法无法被继承或重写，private同样可以被认为是隐式的final。

4.RTTI是java类型系统的基石，但并不适用于在编译器无法获取类型的情况，这时就需要使用反射。典型的比如com.mysql.jdbc.Driver，在用Maven构建的时候一般指定其Scope为Runtime，避免开发时误引用，使用时一般会直接使用DriverManager的静态方法而无需创建实例，但JDBC规范要求每个数据库厂家必须先像DriverManager注册驱动，才能通过DriverManager获取连接，比如com.mysql.jdbc.Driver里有个静态代码块会调用DriverManager.register()，为了避免创建无意义的Driver对象，一般会通过Class.forName()加载Driver类。反射超乎想象的强大，现在已经是一门高级语言的必备特性了。