RTTI 和 Reflection

outline

1)  什么是RTTI？

2）RTTI应用场景？（什么情况下要直接使用RTTI，什么机制是基于RTTI实现的即间接使用了RTTI)

3)  直接使用RTTI：Class<?>,如何获得类的Class对象

 

3）Reflection和RTTI的区别 运行时定位class (运行时定位class ；编译时就要定位class)

4）Reflection机制的使用包括Class和Reflection API

5)  Reflection机制支持了哪些场景框架、机制？

 

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什么是RTTI

在运行时识别一个对象的类型，即RTTI的基本功能

 

提出RTTI功能需求场景

举例：

List<Shape> shapeList = Arrays.asList(new Circle(), new Square(), new Triangle());

容器把其所容纳的元素都当做Object持有，在取出每个元素时，转换成Shape；

这个例子中RTTI类型转换不彻底，Object只被转化成Shape，而不是具体的Circle等。这是因为编译时，通过容器和泛型系统保证集合中元素中时Shape类型，仅此而已；所以在运行时只会完成类型转换到Shape。

如果有进一步需求，明确集合元素Shape类型更加进一步的类型Circle、Square、Triangle.......这个也需要RTTI机制。

 

另外，总结来说：

1）传统类型转换，由RTTI确保类型转换的正确性；如”（Shape）“,如果执行了一个错误的类型转换会抛出”ClassCastException“

2）获取类Class对象，通过这个对象获取运行时需要的类型信息

3）instanceof关键字也需要RTTI支持（Class.isInstance方法）

 

RTTI机制原理

Java中使用每个类的Class对象来保存运行时类型信息的。

每个新类编译后，其对应产生一个Class对象，被一同保存在对应的.class文件中。

类加载器在加载这个类的同时会创建这个类的Class对象。

 

Java是动态加载类的，即只有在需要时才加载；对比C++是静态加载的，即程序运行开始就将所有类加载。

 

Java类动态加载的时机：

1）对该类的第一次静态成员的访问

2）调用该类的构造方法时

 

如何获取一个类的Class对象？

1）Class.forName()

2）某个类对象实例getClass()方法【定义在Object类中】

3）某个类的静态成员Foo.class

 

java.lang.Class<T>类

Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的。

1）Class<?> Class<? extends > Class<? super >用法

2）Class.isInstance

3)  instanceof Class对象比较区别 instanceof 可以体现继承层次 Derived instance of Base[TRUE] Derived.class == Base.class[FALSE]

 

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Reflection机制的需求

RTTI可以再运行时提供类型信息，但是所涉及的类型信息必须在程序编译时就已知了（即在编译时就可以定位到那个类的class文件了，尽管RTTI并不是在那个时候去定位的）（或者说编译器要提前知道所有可能应用于RTTI的类）

在分布式系统（RMI/RPC等调用）中时无法做到的；那么有没有什么办法解决呢？——Reflection

 

RTTI和Reflection区别

RTTI，在编译时就需要定位和检查.class文件，在运行时动态加载类同时创建各个类的Class对象以支持RTTI；

Reflection，只需要在运行时类的动态加载时可以定位到那个.class文件即可。

 

因为这个原因所以：如果需要根据Reflection获取的类，要创建该类型的对象实例、访问成员等，

需要另外一套机制支持即Java Reflection API；

而无法直接new Foo（） 或者Foo.xxx，因为Reflection获取的类型信息在编译时时不可见的，这种代码无法编译通过

 

 

Relfection的核心

1）Class对象

2）Java Reflection API

 

Reflection支持了哪些机制和框架功能

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