Java进阶教程之运行时类型识别RTTI机制
投稿：junjie
运行时类型识别(RTTI, Run-Time Type Identification)是Java中非常有用的机制，在Java运行时，RTTI维护类的相关信息。
多态(polymorphism)是基于RTTI实现的。RTTI的功能主要是由Class类实现的。
Class类
Class类是"类的类"(class of classes)。如果说类是对象的抽象和集合的话，那么Class类就是对类的抽象和集合。
每一个Class类的对象代表一个其他的类。比如下面的程序中，Class类的对象c1代表了Human类，c2代表了Woman类。
public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
Human aPerson = new Human();
Class c1 = aPerson.getClass();
System.out.println(c1.getName());
Human anotherPerson = new Woman();
Class c2 = anotherPerson.getClass();
System.out.println(c2.getName());
}
}
class Human
{
/**
* accessor
*/
public int getHeight()
{
return this.height;
}
/**
* mutator
*/
public void growHeight(int h)
{
this.height = this.height + h;
}
private int height;
}
class Woman extends Human
{
/**
* new method
*/
public Human giveBirth()
{
System.out.println("Give birth");
return (new Human());
}
}
当我们调用对象的getClass()方法时，就得到对应Class对象的引用。
在c2中，即使我们将Women对象的引用向上转换为Human对象的引用，对象所指向的Class类对象依然是Woman。
Java中每个对象都有相应的Class类对象，因此，我们随时能通过Class对象知道某个对象“真正”所属的类。无论我们对引用进行怎样的类型转换，对象本身所对应的Class对象都是同一个。当我们通过某个引用调用方法时，Java总能找到正确的Class类中所定义的方法，并执行该Class类中的代码。由于Class对象的存在，Java不会因为类型的向上转换而迷失。这就是多态的原理。
getClass: 我是谁?
除了getClass()方法外，我们还有其他方式调用Class类的对象。
public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
Class c3 = Class.forName("Human");
System.out.println(c1.getName());
Class c4 = Woman.class
System.out.println(c2.getName());
}
}
上面显示了两种方式:
1.forName()方法接收一个字符串作为参数，该字符串是类的名字。这将返回相应的Class类对象。
2.Woman.class方法是直接调用类的class成员。这将返回相应的Class类对象。
Class类的方法
Class对象记录了相应类的信息，比如类的名字，类所在的包等等。我们可以调用相应的方法，比如:
getName() 返回类的名字
getPackage() 返回类所在的包
可以利用Class对象的newInstance()方法来创建相应类的对象，比如:
Human newPerson = c1.newInstance();
newInstance()调用默认的不含参数的构建方法。
我们可以获得类定义的成员:
getFields() 返回所有的public数据成员
getMethods() 返回所有的public方法
可以进一步使用Reflection分析类。这里不再深入。
Class类更多的方法可查询官方文档:
http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/api/java/lang/Class.html
Class类的加载
当Java创建某个类的对象，比如Human类对象时，Java会检查内存中是否有相应的Class对象。
如果内存中没有相应的Class对象，那么Java会在.class文件中寻找Human类的定义，并加载Human类的Class对象。
在Class对象加载成功后，其他Human对象的创建和相关操作都将参照该Class对象。