除了int等基本类型外,Java的其他类型全部都是class(包括interface)。
仔细思考,我们可以得出结论:class(包括interface)的本质是数据类型(Type)。
而class是由JVM在执行过程中动态加载的。JVM在第一次读取到一种class类型时,将其加载进内存。
每加载一种class,JVM就为其创建一个Class类型的实例,并关联起来。注意:这里的Class类型是一个名叫Class的class
public final class Class { private Class() {} }
以String类为例,当JVM加载String类时,它首先读取String.class文件到内存,然后,为String类创建一个Class实例并关联起来:
Class cls = new Class(String);
这个Class实例是JVM内部创建的,如果我们查看JDK源码,可以发现Class类的构造方法是private,只有JVM能创建Class实例,我们自己的Java程序是无法创建Class实例的
所以,JVM持有的每个Class实例都指向一个数据类型(class或interface)
由于JVM为每个加载的class
创建了对应的Class
实例,并在实例中保存了该class
的所有信息,包括类名、包名、父类、实现的接口、所有方法、字段等,因此,如果获取了某个Class
实例,我们就可以通过这个Class
实例获取到该实例对应的class
的所有信息。
这种通过Class
实例获取class
信息的方法称为反射(Reflection)。
如何获取一个class
的Class
实例?有三个方法:
方法一:直接通过一个class
的静态变量class
获取:
Class cls = String.class;
方法二:如果我们有一个实例变量,可以通过该实例变量提供的getClass()
方法获取:
String s = "Hello"; Class cls = s.getClass();
方法三:如果知道一个class
的完整类名,可以通过静态方法Class.forName()
获取:
Class cls = Class.forName(java.lang.String);
因为Class
实例在JVM中是唯一的,所以,上述方法获取的Class
实例是同一个实例。可以用==
比较两个Class
实例:
Class cls1 = String.class; String s = "hello"; Class cls2 = s.getClass(); System.out.println(cls1 == cls2); // true
因为反射的目的是为了获得某个实例的信息。因此,当我们拿到某个Object
实例时,我们可以通过反射获取该Object
的class
信息:
1 public class Demo{ 2 public static void main(String[] args) { 3 printObjectInfo("wang"); 4 } 5 6 public static void printObjectInfo(Object object){ 7 Class cls = object.getClass(); 8 System.out.println(cls); //class java.lang.String 9 } 10 }
要从Class
实例获取某个class的基本信息
1 public class Demo12{ 2 public static void main(String[] args) { 3 //字符串实例 4 printClassInfo("".getClass()); 5 System.out.println("****************"); 6 //Runnable接口 7 printClassInfo(Runnable.class); 8 System.out.println("****************"); 9 printClassInfo(java.time.Month.class); 10 System.out.println("****************"); 11 printClassInfo(int[].class); 12 System.out.println("****************"); 13 printClassInfo(long.class); 14 } 15 16 static void printClassInfo(Class cls){ 17 //class全限定类名 18 System.out.println("Class name:" + cls.getName()); 19 //class类名 20 System.out.println("Simple name:" + cls.getSimpleName()); 21 //包名 22 if(cls.getPackage() != null){ 23 System.out.println("Package name:" + cls.getPackage().getName()); 24 } 25 //判断该类是否是接口 26 System.out.println("is interface:" + cls.isInterface()); 27 //判断该类是否是枚举 28 System.out.println("is enum:" + cls.isEnum()); 29 //判断该类是否是数组 30 System.out.println("is array:" + cls.isArray()); 31 //判断该类是否是基本类型 32 System.out.println("is primitive:" + cls.isPrimitive()); 33 } 34 }
如果获取到了一个Class
实例,我们就可以通过该Class
实例来创建对应类型的实例
//获取String的Class对象 Class cls = String.class; //创建一个String对象 String s = (String)cls.newInstance();
上述代码相当于new String()
。通过Class.newInstance()
可以创建类实例,
它的局限是:只能调用public
的无参数构造方法。带参数的构造方法,或者非public
的构造方法都无法通过Class.newInstance()
被调用
动态加载
JVM在执行Java程序的时候,并不是一次性把所有用到的class全部加载到内存,而是第一次需要用到class时才加载。
1 public class Demo{ 3 public static void main(String[] args){ 4 if(args.length > 0){ 5 create(args[0]); 6 } 7 } 8 9 static void create(String name){ 10 Person p = new Person(name); 11 } 12 13 }
当执行Demo.java时,由于用到了Demo,因此,JVM首先会把Demo.class加载到内存。然而,并不会加载Person.class,除非程序执行到create()方法,JVM发现需要加载Person类时,才会首次加载Person.class。如果没有执行create()方法,那么Person.class根本就不会被加载
这就是JVM动态加载class的特性
动态加载class的特性对于Java程序非常重要。利用JVM动态加载class的特性,我们才能在运行期根据条件加载不同的实现类。例如,Commons Logging总是优先使用Log4j,只有当Log4j不存在时,才使用JDK的logging.利用JVM动态加载特性,大致的实现代码如下:
1 //Commons logging优先使用Log4j 2 LogFactory factory = null; 3 if(isClassPresent("org.apache.logging.log4j.Logger")){ 4 factory = createLog4j(); 5 }else{ 6 factory = createJdkLog(); 7 } 8 9 boolean isClassPresent(String name){ 10 try{ 11 Class.forName(name); 12 return true; 13 }catch(Exception e){ 14 return false; 15 } 16 17 }
这就是为什么我们只需要吧Log4j的jar包放到classpath中,Commons Logging就会自动使用Log4j的原因
小结
1.JVM为每个加载的class
及interface
创建了对应的Class
实例来保存class
及interface
的所有信息;
2.获取一个class
对应的Class
实例后,就可以获取该class
的所有信息;
3.通过Class实例获取class
信息的方法称为反射(Reflection);
4.JVM总是动态加载class
,可以在运行期根据条件来控制加载class。