【Java基础】RTTI和Java反射机制

一、RTTI

RTTI（Run-Time Type Information)指的是运行时类型信息，这让你可以在程序运行时发现和使用类型信息。Java中让我们在运行时识别对象和类的信息的方式主要有两种。

• 传统的"RTTI"，假定我们在编译的时候就已经知道了所有的类型信息。
• “反射”机制，允许我们在运行时候发现和使用类型信息。

二、RTTI使用背景

假设和我们定义了Shape, Square, Circle, Triangle.等类，并且后三者继承自Shape。具体使用某个类的时候使用多态调用

Shape sp = new Circle();
sp = new Triangle();
sp = new Square();

一个图形只要增加一个类，而具体调用的地方则不用修改。
现在有一个需求：把所有Triangle设置为红色。在只暴露了Shape的引用sp的情况下获得sp具体的类型信息。这是就是RTTI的一个具体的需求，即在运行多态的好处是动态绑定调用方法，只有在执行的时候才知道sp绑定的是哪个具体子类的方法。这种方法的好处是代码跟容易维护和扩展，因为要增加时候发现和使用类型信息。

abstract class Shape{
    void draw(){
        System.out.println(this+".draw()");
    }

    abstract public String toString();
}

class  Circle extends Shape{

    @Override
    public String toString() {
        return "Circle";
    }
}

class  Square extends Shape{
    static {
        System.out.println("loading square......");
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Square";
    }
}

class  Triangle extends Shape{

    @Override
    public String toString() {
        return "Triangle";
    }
}

public class RTTI {
    public static void main(String[] args) {
        Shape sp = new Triangle();
       
    }
}

三、RTTI的核心

Java中支持RTTI工作的核心即是Class对象，类型信息是由Class对象所维护的。类是程序的一部分，每一个类都有一个Class对象（保存在.class） 文件之中，在使用一个类生成对象时，java虚拟机会使用类加载器加载Class对象（查找Class文件）。所以获取RTTI就是获取类的Class对象的引用。

常用的获取RTTI的方法

• 知道类的名称

 Class p = Class.forName("Inn");//有异常抛出
 Class p = Inn.class;//字面常量

• 知道类对象的引用

Class p = sp.getClass();

四、反射：运行时的类信息

在使用传统的RTTI时候有个限制，就是类型在编译时候必须已知，这样传统的RTTI才会识别。即在编译时，编译器必须知道所有要通过RTTI处理的类。

但是现在还有一个需求，假设你获得了一个网络程序的引用，你并不能在编译期间获得对象所属的类。在分布式环境中比较常见。
在Java中支持反射机制的是Class类和java.lang.reflect类库【Field、Method、Constructor】

通过运行时获取Class对象，再通过Field、Method、Constructor获取未知类的属性、普通方法、构造器，从而对这个对象的类进行使用。

简单来说 反射是和未知类型的对象打交道，使用未知对象提供的方法以及获取其属性。

传统RTTI和反射机制的区别是

• 对RTTI来说，在编译期间打开和检查.class文件
• 对反射来说，在运行期间打开和检查.class文件【本地获取或者网络获取】