Flyingis

    作者：Flyingis

    運(yùn)行時(shí)類(lèi)型識(shí)別(Run-time Type Identification, RTTI)主要有兩種方式，一種是我們?cè)诰幾g時(shí)和運(yùn)行時(shí)已經(jīng)知道了所有的類(lèi)型，另外一種是功能強(qiáng)大的“反射”機(jī)制。

       要理解RTTI在Java中的工作原理，首先必須知道類(lèi)型信息在運(yùn)行時(shí)是如何表示的，這項(xiàng)工作是由“Class對(duì)象”完成的，它包含了與類(lèi)有關(guān)的信息。類(lèi)是程序的重要組成部分，每個(gè)類(lèi)都有一個(gè)Class對(duì)象，每當(dāng)編寫(xiě)并編譯了一個(gè)新類(lèi)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Class對(duì)象，它被保存在一個(gè)同名的.class文件中。在運(yùn)行時(shí)，當(dāng)我們想生成這個(gè)類(lèi)的對(duì)象時(shí)，運(yùn)行這個(gè)程序的Java虛擬機(jī)(JVM)會(huì)確認(rèn)這個(gè)類(lèi)的Class對(duì)象是否已經(jīng)加載，如果尚未加載，JVM就會(huì)根據(jù)類(lèi)名查找.class文件，并將其載入，一旦這個(gè)類(lèi)的Class對(duì)象被載入內(nèi)存，它就被用來(lái)創(chuàng)建這個(gè)類(lèi)的所有對(duì)象。一般的RTTI形式包括三種：

1.       傳統(tǒng)的類(lèi)型轉(zhuǎn)換。如“(Apple)Fruit”，由RTTI確保類(lèi)型轉(zhuǎn)換的正確性，如果執(zhí)行了一個(gè)錯(cuò)誤的類(lèi)型轉(zhuǎn)換，就會(huì)拋出一個(gè)ClassCastException異常。

2.       通過(guò)Class對(duì)象來(lái)獲取對(duì)象的類(lèi)型。如

Class c = Class.forName(“Apple”);

Object o = c.newInstance();

3.       通過(guò)關(guān)鍵字instanceof或Class.isInstance()方法來(lái)確定對(duì)象是否屬于某個(gè)特定類(lèi)型的實(shí)例，準(zhǔn)確的說(shuō)，應(yīng)該是instanceof / Class.isInstance()可以用來(lái)確定對(duì)象是否屬于某個(gè)特定類(lèi)及其所有基類(lèi)的實(shí)例，這和equals() / ==不一樣，它們用來(lái)比較兩個(gè)對(duì)象是否屬于同一個(gè)類(lèi)的實(shí)例，沒(méi)有考慮繼承關(guān)系。

反射

       如果不知道某個(gè)對(duì)象的類(lèi)型，可以通過(guò)RTTI來(lái)獲取，但前提是這個(gè)類(lèi)型在編譯時(shí)必須已知，這樣才能使用RTTI來(lái)識(shí)別。即在編譯時(shí)，編譯器必須知道所有通過(guò)RTTI來(lái)處理的類(lèi)。

使用反射機(jī)制可以不受這個(gè)限制，它主要應(yīng)用于兩種情況，第一個(gè)是“基于構(gòu)件的編程”，在這種編程方式中，將使用某種基于快速應(yīng)用開(kāi)發(fā)(RAD)的應(yīng)用構(gòu)建工具來(lái)構(gòu)建項(xiàng)目。這是現(xiàn)在最常見(jiàn)的可視化編程方法，通過(guò)代表不同組件的圖標(biāo)拖動(dòng)到圖板上來(lái)創(chuàng)建程序，然后設(shè)置構(gòu)件的屬性值來(lái)配置它們。這種配置要求構(gòu)件都是可實(shí)例化的，并且要暴露其部分信息，使得程序員可以讀取和設(shè)置構(gòu)件的值。當(dāng)處理GUI時(shí)間的構(gòu)件時(shí)還必須暴露相關(guān)方法的細(xì)細(xì)，以便RAD環(huán)境幫助程序員覆蓋這些處理事件的方法。在這里，就要用到反射的機(jī)制來(lái)檢查可用的方法并返回方法名。Java通過(guò)JavaBeans提供了基于構(gòu)件的編程架構(gòu)。

       第二種情況，在運(yùn)行時(shí)獲取類(lèi)的信息的另外一個(gè)動(dòng)機(jī)，就是希望能夠提供在跨網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程平臺(tái)上創(chuàng)建和運(yùn)行對(duì)象的能力。這被成為遠(yuǎn)程調(diào)用(RMI)，它允許一個(gè)Java程序?qū)?duì)象分步在多臺(tái)機(jī)器上，這種分步能力將幫助開(kāi)發(fā)人員執(zhí)行一些需要進(jìn)行大量計(jì)算的任務(wù)，充分利用計(jì)算機(jī)資源，提高運(yùn)行速度。

       Class支持反射，java.lang.reflect中包含了Field/Method/Constructor類(lèi)，每個(gè)類(lèi)都實(shí)現(xiàn)了Member接口。這些類(lèi)型的對(duì)象都是由JVM在運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建的，用來(lái)表示未知類(lèi)里對(duì)應(yīng)的成員。如可以用Constructor類(lèi)創(chuàng)建新的對(duì)象，用get()和set()方法讀取和修改與Field對(duì)象關(guān)聯(lián)的字段，用invoke()方法調(diào)用與Method對(duì)象關(guān)聯(lián)的方法。同時(shí)，還可以調(diào)用getFields()、getMethods()、getConstructors()等方法來(lái)返回表示字段、方法以及構(gòu)造器的對(duì)象數(shù)組。這樣，未知的對(duì)象的類(lèi)信息在運(yùn)行時(shí)就能被完全確定下來(lái)，而在編譯時(shí)不需要知道任何信息。