1.1 Class对象

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：

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• 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

 

参考链接:

深入理解Java类型信息(Class对象)与反射机制