java编程思想第四版第十四章类型信息总结

1. Class 对象:

所有的类都是在对其第一次使用的时候,动态加载到JVM中的。当程序创建第一个对类的静态成员的引用时，就会加载这个类。这说明构造器也是类的静态方法。即使在构造器之前并没有static关键字，这个类也会被加载。
java程序在它开始运行之前并非完全被加载。其各个部分是在必要时才加载的。
类加载器的执行过程

　　　　1、类加载器首先检查这个类的Class对象是否已经加载。如果尚未加载，默认的类加载器就会根据类名查找.class文件。

　　　　2、在这个类的字节码被加载是，他们会接收验证，以确保其没有被损坏。并且不包含不良代码。这时java中用于安全防范目的的措施之一。

　　　　3、一旦某个类被加载，他就用来创建这个类的所有对象。

下面这个例子说明了一下两点:

1. 类何时被加载

2. 如何加载

package net.mindview.typeinfo;
/**
 * 首先, 下面的每一个类都有一个静态的代码块. 
 * 这个代码块， 在类第一次被加载时执行。
 * @author samsung
 *
 */

class Candy {
    static {
        System.out.println("Loading Candy!");
    }
}

class Gum {
    static {
        System.out.println("Loading Gum!");
    }
}

class Cookie {
    static {
        System.out.println("Loading Cookie!");
    }
}

public class SweetShop {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("inside main");
        //第一次new的时候, 就加载了类Candy. 以后都是从这个类中创建实例对象
        new Candy();
        
        System.out.println("After creating Candy!");
        try {
            //Class.forName 获取对象引用的一种方法.参数是类的全限定文件名. 返回值是一个Class对象的引用.
            //如果Gum没有被加载, 那么这个类就会被加载.
            //使用类加载器加载类Gum, 在第一次加载Gum时, 也会主动去加载Gum这个类, 以后就从这个类中创建实例.
            Class.forName("Gum");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            System.out.println("Could`t find Gum");
        }
        
        System.out.println("After Class.forName(\"Gum\")");
        new Cookie();
        System.out.println("After creating Cookie");
        
        //这个例子展示, 第二次实例化Cookie是, static静态代码块没有被再次执行, 它只会在第一次加载时执行.
        new Cookie();
        System.out.println("After creating Cookie twice");
        
    }
}

下面展示如何通过Class来发现整个类的基本结构. 详细看代码注释

package net.mindview.typeinfo.toys;

/**
 * 以下:展示了完全的获取一个类的完整的继承结构.
 * @author samsung
 *
 */
interface HasBatteries {}
interface Waterproof {}
interface Shoots {}

class Toy{
    Toy(){}
    Toy(int i){}
}

class FancyToy extends Toy implements HasBatteries, Waterproof, Shoots{
    FancyToy() {super(1);}
}

public class ToyTest {
    static void printInfo(Class cc){
        /**
         * 这里调用了Class的一些基本方法
         * cc.isInterface(): 是接口么
         * cc.getSimpleName(): 类名, 不含路径
         * cc.getCanonicalName(): 全限定类名
         */
        System.out.println("Class name:" + cc.getName() + " is interface ? [" + cc.isInterface() + "]");
        System.out.println("Simple name: " + cc.getSimpleName());
        System.out.println("Canonical name: "+ cc.getCanonicalName());
    }
    public static void main(String[] args) {
        Class c = null;
        try {
            //这里必须使用全限定名
            c = Class.forName("net.mindview.typeinfo.toys.FancyToy");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            System.out.println("Can`t find FancyToy");
            System.exit(1);
        }
        
        printInfo(c);
        System.out.println();
        /**
         * c.getInterfaces(): 获取这个类已继承的所有的接口
         */
        for(Class face: c.getInterfaces()){
            //打印接口类
            printInfo(face);
            System.out.println();
        }
        
        /**
         * c.getSuperclass(): 获取这个类的父类
         */
        Class up = c.getSuperclass();
        Object obj = null;
        try {
            //将父类实例化
            //使用newInstance来实例化的类不许带有一个默认的构造器
            obj = up.newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            System.out.println("Can`t instantiate");
            System.exit(1);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            System.out.println("Can`t instantiate");
            System.exit(1);
        }
        //打印父类基本细腻
        printInfo(obj.getClass());
    }

}

运行结果:

Class name:net.mindview.typeinfo.toys.FancyToy is interface ? [false]
Simple name: FancyToy
Canonical name: net.mindview.typeinfo.toys.FancyToy

Class name:net.mindview.typeinfo.toys.HasBatteries is interface ? [true]
Simple name: HasBatteries
Canonical name: net.mindview.typeinfo.toys.HasBatteries

Class name:net.mindview.typeinfo.toys.Waterproof is interface ? [true]
Simple name: Waterproof
Canonical name: net.mindview.typeinfo.toys.Waterproof

Class name:net.mindview.typeinfo.toys.Shoots is interface ? [true]
Simple name: Shoots
Canonical name: net.mindview.typeinfo.toys.Shoots

Class name:net.mindview.typeinfo.toys.Toy is interface ? [false]
Simple name: Toy
Canonical name: net.mindview.typeinfo.toys.Toy

总结:

cc.isInterface(): 是接口么
cc.getSimpleName(): 类名, 不含路径
cc.getCanonicalName(): 全限定类名
c.getInterfaces(): 获取这个类已继承的所有的接口

- c.getSuperclass(): 获取这个类的父类
- 使用newInstance来实例化的类不许带有一个默认的构造器

2. 类字面常量

　　Toy.class

所有的类都有类字面常量，普通类，接口，数组，以及基本数据类型。

使用 .class创建一个Class对象的引用时，不会自动初始化该Class对象，这个加载过程包括以下三步

加载。由类加载器执行。该步骤将查找字节码，通常在classpath所制定的路径中查找，并从这些字节码中创建一个class对象。
链接：验证类中的字节码，为静态域分配存储空间。并且，如果必要的话，会解析这个类创建的对其他类的所有引用。

初始化：如果该类具有超类，则对其初始化。执行静态初始化构造器或者静态初始化代码块。。初始化的过程将会被延迟，直到对静态方法或者非常数静态域进行首次引用时才执行初始化。（注意：类构造器其实就是隐式的静态方法）

package net.mindview.typeinfo;

import java.util.Random;

class Initable{
    //常数
    static final int staticFinal = 47;
    //静态常量
    static final int staticFinal2 = ClassInitialization.rand.nextInt(1000);
    //静态代码块
    static {
        System.out.println("Initializing Initable");
    }
}

class Initable2{
    //非常数静态变量
    static int staticNonFinal = 147;
    static {
        System.out.println("Initializing Initable2");
    }
}

class Initable3{
    //非常熟静态变量
    static int staticNonFinal = 74;
    static {
        System.out.println("Initializing Initable3");
    }
}

public class ClassInitialization {
    public static Random rand = new Random(47);
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //下面这句话执行完,并没有对Initable这个类进行初始化.
        Class initable = Initable.class;
        
        System.out.println("创建Initable引用之后");
        //没有触发初始化---Initable.staticFinal是一个常数, 所以不会触发初始化
        System.out.println(Initable.staticFinal);
        System.out.println("-------1----------");
        //触发初始化 -- Initable.staticFinal2是引用常数, 触发初始化
        System.out.println(Initable.staticFinal2);
        System.out.println("---------2--------");
        //触发初始化---Initable2.staticNonFinal非常数静态域, 调用后会触发初始化
        System.out.println(Initable2.staticNonFinal);
        System.out.println("---------3--------");
        //执行Class.forName的时候, 会将对象初始化.
        Class initable3 = Class.forName("net.mindview.typeinfo.Initable3");
        System.out.println("创建Initable3引用后");
        System.out.println("---------4--------");
        System.out.println(Initable3.staticNonFinal);

    }

}

结果运行:

创建Initable引用之后
47
-------1----------
Initializing Initable
258
---------2--------
Initializing Initable2
147
---------3--------
Initializing Initable3
创建Initable3引用后
---------4--------
74

详细看这个demo. 里面主要说了几点

.class方式构造的对象的实例化会延迟
静态常量的调用不会触发实例化
非静态常量的调用会触发实例化.
class.forName()会立即触发初始化

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