Java基础RTTI与反射之Java

Posted 2020-09-12 唐世光

一、引言　

　　很多时候我们的程序可能需要在运行时识别对象和类的信息，比如多态就是基于运行时环境进行动态判断实际引用的对象。在运行时识别对象和类的信息主要有两种方式：1.RTTI，具体是Class对象，它假定我们在编译时已经知道了所有类型。2.反射机制，运行我们在运行时发现和使用类的信息。

二、RTTI

　　RTTI（Run-Time Type Infomation），运行时类型信息。可以在运行时识别一个对象的类型。类型信息在运行时通过Class对象表示，Class对象包含与类有关的信息，可以使用Class对象来创建类的实例。

　　每个类对应一个Class对象，这个Class对象放在.class文件中，当我们的程序中首次主动使用某类型时，会把该类型所对应的Class对象加载进内存，在这篇文章JVM之类加载器中阐述了哪些情况符合首次主动使用。

　　既然RTTI和Class对象有莫大的关系，即有了Class对象，就可以进行很多操作，那么，我们如何获取到Class对象呢？有三种方法1. Class.forName("全限定名")；（其中，全限定名为包名+类名）。2. 类字面常量，如String.class，对应String类的Class对象。3.通过getClass()方法获取Class对象，如String str = "abc";str.getClass();。

　　通过一个类对应的Class对象后，我们可以做什么？我们可以获取该类的父类、接口、创建该类的对象、该类的构造器、字段、方法等等。总之，威力相当大。

　　下面我们通过一个例子来熟悉Class对象的各种用法。

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　　运行结果：　

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　　说明：使用method1、method2、method3三种方法都可以获得Class对象，运行结果是等效的。但是三者还是有稍许的区别。区别是从类的初始化角度来看的。如Class.forName("全限定名")会导致类型的加载、链接、初始化过程，而.class则不会初始化该类。显然，getClass肯定是会初始化该类的，因为这个方法时依托于类的对象。

　　下面我们通过一个例子比较.class和forName()两种方法的区别。

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　　运行结果：

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　　说明：从结果也进一步验证了.class不会初始化类，而.forName()会初始化类。并且，对常量静态域的使用也不会导致类的初始化。

三、反射

　　与RTTI必须在编译器就知道所有类型不同，反射不必在编译期就知道所有的类型，它可以在运行过程中使用动态加载的类，而这个类不必在编译期就已经知道。反射主要由java.lang.reflect类库的Field、Method、Constructor类支持。这些类的对象都是JVM在运行时进行创建，用来表示未知的类。

　　关于两者的区别更深刻表达如下：对于RTTI而言，编译器在编译时打开和检查.class文件；对于反射而言，.class文件在编译时是不可获取的，所以在运行时打开和检查.class文件。

　　其实在的第一个例子中我们已经用到了Constructor、Method类，现在我们来更加具体的了解Constructor、Method、Field类。　　

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　　输入：boy

　　运行结果：　

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　　说明：反射可以让我们创建一个类的实例、在类外部访问类的私有方法、私有字段。反射真的很强大~

四、动态代理-反射的应用

　　动态创建代理并且动态处理对所代理方法的调用。在动态代理上所做的所有调用都会被重定向到单一的调用处理器上。

　　下面是动态代理的例子

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　　运行结果：　

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　　说明：可以在invoke方法中进行过滤操作。过滤出以do开头的方法进行转发。

五、总结

　　RTTI和反射分析就到此为止，RTTI和反射确实很强大，可以帮助我们干很多事情，用对地方绝对威力无穷，谢谢各位园友的观看~