10：檢測類型
運行時類型識別(run-time type identification，縮寫為RTTI)。
為什么會需要RTTI
collection是一種工具，它只有一種用途，就是要為你保管其它對象。因此出于通用性的考慮，這些collection應該能持有任何東西。所以它們持有Object。
Class對象
想要知道JAVA的RTTI是如何工作的，你就必須首先知道程序運行的時候，類型信息是怎樣表示的。這是由一種特殊的，保存類的信息的，叫做“Class對象(Class object)”的對象來完成。實際上類的“常規”對象是由Class對象創建的。
程序里的每個類都要有一個Class對象。也就是說，每次你撰寫并且編譯了一個新的類的時候，你就創建了一個新的Class對象(而且可以這么說，這個對象會存儲在同名的.class文件里)。程序運行時，當你需要創建一個那種類的對象的時候，JVM會檢查它是否裝載了那個Class對象。如果沒有， JVM就會去找那個.class文件，然后裝載。由此也可知道，Java程序在啟動的時候并沒有完全裝載，這點同許多傳統語言是不一樣的。
Class.forName("一個類的名字");
這是一個Class的static方法(所有的Class對象所共有的)。Class對象同其它對象一樣，也可以用reference來操控(這是裝載器要干的)，而要想獲取其reference, forName()就是一個辦法。它要一個表示這個類的名字的String作參數（一定要注意拼寫喝大小寫！）。這個方法會返回Class的 reference，還有一個副作用，看看這個String所說的那個類裝載了沒有，要是還沒有那就馬上裝載。如果Class.forName()沒有找到它要裝載的類，就會拋出一個ClassNotFoundException。
Class常數
Java還提供了一種獲取Class對象的reference的方法：“class常數(class literal)”。
類的名字.class;
這種寫法不但更簡單，而且也更安全，因為它是在編譯時做檢查的。此外由于沒有方法調用，它的執行效率也更高一些。
Class常數不但能用于普通類，也可以用于接口，數組和primitive類型。此外，每種primitive的wrapper類還有一個標準的，名為 TYPE的數據成員。這個TYPE能返回“與這種primitive相關聯的wrapper類”的Class對象的reference，就像這樣：
... 等同于 ...
boolean.class Boolean.TYPE
char.class Character.TYPE
byte.class Byte.TYPE
short.class Short.TYPE
int.class Integer.TYPE
long.class Long.TYPE
float.class Float.TYPE
double.class Double.TYPE
void.class Void.TYPE
我喜歡盡量使用“.class”，因為這種寫法與普通類的保持一致。
轉換之前先作檢查
到目前為止，你看到的RTTI的形式有：
1。經典的類型轉換：如“(Shape)”，這種轉換要經過RTTI的檢查。要是做了錯誤的轉換，它就會拋出ClassCastException。
2.代表對象類型的Class對象。你可以在運行的時候查詢Class對象，以此來獲取所需的信息。
如果不進行明確的類型轉換的話，編譯器時不會讓你把對象賦給派生類的reference的。
Java里面還有第三種RTTI的形式。這就是instanceof關鍵詞，它會告訴你對象是不是某個類的實例。它返回的是一個boolean值。
使用類常數
動態的instanceof
isInstance()能完全替代instanceof。
instanceof vs. Class的相等性
RTTI的語法
Class.getInterfaces()方法會返回一個Class對象的數組。數組中的對象分別表示它所實現的接口。
如果你手上有一個Class對象，你還能用getSuperclass()問出它最近的那個父類。當然，這會返回一個Class的reference，于是你可以接著問，程序運行的時候，你能以此發現對象的完整的關系。
Class的newInstance()方法就像是另一種clone()對象的方法。但是，你卻可以用newInstance()憑空創建出一個新的對象。
printInfo()方法，它拿一個Class對象的reference作參數，用getName()提取類的名字，用isInterface()判斷它是不是接口。這樣，你就能僅憑Class對象就找出所有你想知道的這個對象的信息了。
Reflection：運行時的類信息
Java以JavaBeans的形式提供了基于組件的編程的支持。
通過網絡在遠程機器上創建對象并運行程序。這被成為“遠程方法調用(Remote Method Invocation縮寫是RMI)”。它能讓一個Java程序將對象分布到很多機器上。
除了Class類，還有一個類庫，java.lang.reflect也支持reflection。這個類庫里面有Field，Method，和 Constructor類（它們都實現了Member接口）運行時，JVM會創建一些這種類的對象來代表未知類的各個成員。然后，你就能用 Constructor來創建新的對象，用get()和set()來讀取和修改與Field隊形愛女嘎相關聯的成員數據，用invoke()方法調用與 Method對象相關聯的方法了。此外，你還能用getFields()，getMethods()，getConstructors()之類的方法，獲取表示成員數據，方法或構造函數的對象數組。由此，即便編譯時什么信息都得不到，你也有辦法能在運行時問出匿名對象的全部類型信息了。
有一點很重要，reflection不是什么妖術。當你用reflection與未知類的對象打交道的時候，JVM(會和普通的RTTI一樣)先看看這個對象是屬于那個具體類型的，但是此后，它還是得先裝載Class對象才能工作。也就是，不管是從本地還是從網絡，反正JVM必須拿到那個.class文件。所以RTTI同reflection的真正區別在于，RTTI是在編譯時讓編譯器打開并且檢查.class文件。換句話說，你是在通過“正常”途徑調用對象的方法。而對reflection來說，編譯時是得不到.class文件的；所以它是在運行時打開并檢查那個文件。
一個提取類的方法的程序
一般來說，你不太會直接使用reflection;Java之所以要有這種功能是要用它來支持一些憋的特性，比如對象的序列化和JavaBeans。不過在有些情況下，能動態提取類的信息還是很有用的。
Class的getMethods()和getConstructors()方法分別會返回一個Method和一個Constructor數組。這兩個類又包括一些“能把它們所代表的方法的名字，參數，返回值全部拆解開來”的方法。不過你也可以像這里所作的，只用toString()去獲取一個包括這個方法的全部特征簽名的String。剩下的代碼就是用來抽取命令行信息，以及判斷方法特征是否與你輸入的字符串相匹配（用indexOf()），并且把匹配的方法列出來的。
總結：
RTTI能讓你用一個匿名的基類reference來獲取對象的確切類型的信息。在不懂多臺方法調用的時候，這么作是理所當然的，因此新手們會自然而然的想到它，于是就用錯了地方，對很多從面向過程的編程語言轉過來的人來說，剛開始的時候，它們還不習慣扔掉switch語句。于是當他們用RTTI來編程的時候，就會錯過多態性所帶來的編程和代碼維護方面的好處。Java的本義是讓你在程序里面全程使用多態性，知識在萬不得已的情況下才使用RTTI。
但是要想正確地使用多臺方法調用，你就必須要能控制基類的定義，因為當你擴展程序的時候，可能會發現基類里面沒有你想要的方法。如果這個基類是來自類庫的，或是由別人控制的，那么RTTI就成解決方案了：你可以繼承一個新的類，然后加上你自己的方法。在程序的其他地方，你可以檢測出這個類型，調用那些特殊的方法。這樣做不會破壞多態性，也不影響程序的擴展性，因為加一個新的類型不會要你去到處修改switch語句。但是，如果是在程序的主體部分加入要使用新特性的嗲馬的話，你就必須使用RTTI來檢查對象的確切類型了。
RTTI還會被用來解決效率問題。假設你寫了一個很好的多臺程序，但是運行的時候發現，有個對象反映奇慢。于是，你就可以用RTTI把則個對象撿出來，然后專門針對它的問題寫代碼以提高程序的運行效率，不過編程的時候切忌去過早有話代碼。這是一個很有誘惑的陷阱。最好還是先讓程序跑起來，然后再判斷一下它跑得是不是夠快了。只有覺得它還不夠快，你才應該去著手解決效率問題－－用profiler。
2005年03月19日 12:55 PM