深入研究java.lang.Class类

http://winsystem.ctocio.com.cn/297/12100797_2.shtml

作者:vivianc

Java程序在运行时,Java运行时系统一直对所有的对象进行所谓的运行时类型标识。这项信息纪录了每个对象所属的类。虚拟机通常使用运行时类型信息选准正确方法去执行,用来保存这些类型信息的类是Class类。Class类封装一个对象和接口运行时的状态,当装载类时,Class类型的对象自动创建。

  Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的,因此不能显式地声明一个Class对象。

  虚拟机为每种类型管理一个独一无二的Class对象。也就是说,每个类(型)都有一个Class对象。运行程序时,Java虚拟机(JVM)首先检查是否 所要加载的类对应的Class对象是否已经加载。如果没有加载,JVM就会根据类名查找.class文件,并将其Class对象载入。

  基本的 Java 类型(boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double)和关键字 void 也都对应一个 Class 对象。

  每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类,所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。

  一般某个类的Class对象被载入内存,它就用来创建这个类的所有对象。

一、如何得到Class的对象呢?有三种方法可以的获取:

  1、调用Object类的getClass()方法来得到Class对象,这也是最常见的产生Class对象的方法。例如:

 

MyObject x; 
Class c1 = x.getClass();
  

  2、使用Class类的中静态forName()方法获得与字符串对应的Class对象。例如:

 

Class c2=Class.forName("MyObject");

MyObject 必须是接口或者类的名字。

 

  3、获取Class类型对象的第三个方法非常简单。如果T是一个Java类型,那么T.class就代表了匹配的类对象。例如:

Class cl1 = Manager.class; 
Class cl2 = int.class; 
Class cl3 = Double[].class;

  注意:Class对象实际上描述的只是类型,而这类型未必是类或者接口。例如上面的int.class是一个Class类型的对象。由于历史原因,数组类型的getName方法会返回奇怪的名字。


二、Class类的常用方法

  1、getName()

  一个Class对象描述了一个特定类的属性,Class类中最常用的方法getName以 String 的形式返回此 Class 对象所表示的实体(类、接口、数组类、基本类型或 void)名称。

  2、newInstance()

  Class还有一个有用的方法可以为类创建一个实例,这个方法叫做newInstance()。例如:

  x.getClass.newInstance(),创建了一个同x一样类型的新实例。

  newInstance()方法调用默认构造器(无参数构造器)初始化新建对象。

  3、getClassLoader()

  返回该类的类加载器。

  4、getComponentType()

  返回表示数组组件类型的 Class。

  5、getSuperclass()

  返回表示此 Class 所表示的实体(类、接口、基本类型或 void)的超类的 Class。

  6、isArray()

  判定此 Class 对象是否表示一个数组类。


三、Class的一些使用技巧

  1、forName和newInstance结合起来使用,可以根据存储在字符串中的类名创建对象。例如:

 

Object obj = Class.forName(s).newInstance();

 

 

      2、虚拟机为每种类型管理一个独一无二的Class对象。因此可以使用==操作符来比较类对象。例如:

 

if(e.getClass() == Employee.class)...
 

 

四、Class的forName() 和 ClassLoader 的 loadClass 方法

  关于forName()方法

  这个方法总是返回要加载的类的Class类的实例。

  1、forName(String className)单参数时, initialize=true。

  a.总是使用当前类装载器(也就是装载执行forName()请求的类 的类装载器)。

  b.总是初始化这个被装载的类(当然也包括:装载、连接、初始化)。

  2、forName(String className, boolean initialize, ClassLoader loader)。

  a.loader指定装载参数类所用的类装载器,如果null则用bootstrp装载器。

  b.initialize=true时,肯定连接,而且初始化了。

  c.false时,绝对不会初始化,但是可能被连接了,但是这里有个例外,如果在调用这个forName()前,已经被初始化了,那么返回的类型也肯定是被初始化的(当然,这里也暗含着:被同一个loader所装载的,而且这个类被初始化了)。

  关于用户自定义的类装载器的loadClass()方法。

  1、loadClass(String name)单参数时, resolve=false。

  a.如果这个类已经被这个类装载器所装载,那么,返回这个已经被装载的类型的Class的实例,否则,就用这个自定义的类装载器来装载这个class,这时不知道是否被连接。绝对不会被初始化。

  b.这时唯一可以保证的是,这个类被装载了。但是不知道这个类是不是被连接和初始化了。

  2、loadClass(String name, boolean resolve)。

  a.resolve=true时,则保证已经装载,而且已经连接了。resolve=falses时,则仅仅是去装载这个类,不关心是否连接了,所以此时可能被连接了,也可能没有被连接。

  为什么 forName()是会执行 static 语句,因为默认情况它总是初始化这个被装载的类。

  jvm会执行静态代码段,你要记住一个概念,静态代码是和class绑定的,class装载成功就表示执行了你的静态代码了。而且以后不会再走这段静态代码了。

  Class.forName(xxx.xx.xx) 返回的是一个类。

  Class.forName(xxx.xx.xx);的作用是要求JVM查找并加载指定的类,也就是说JVM会执行该类的静态代码段。


五、newInstance()方法和new关键字

  在初始化一个类,生成一个实例的时候,newInstance()方法和new关键字除了一个是方法,一个是关键字外,最 主要有什么区别?它们的区别在于创建对象的方式不一样,前者是使用类加载机制,后者是创建一个新类。那么为什么会有两种创建对象方式?这主要考虑到软件的 可伸缩、可扩展和可重用等软件设计思想。

  从JVM的角度看,我们使用关键字new创建一个类的时候,这个类可以没有被加载。但是使用newInstance()方法的时候,就必须保证:1、这个类已经加载;2、这个类已经连接了。而完成上面两个步骤的正是Class的静态方法forName()所完成的,这个静态方法调用了启动类加载器,即加载 java API的那个加载器。

  可以看出,newInstance()实际上是把new这个方式分解为两步,即首先调用Class加载方法加载某个类,然后实例化。 这样分步的好处是显而易见的。我们可以在调用class的静态加载方法forName时获得更好的灵活性,提供给了一种降耦的手段。

  最后用最简单的描述来区分new关键字和newInstance()方法的区别:

  newInstance:弱类型。低效率。只能调用无参构造。

  new: 强类型。相对高效。能调用任何public构造

 

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