Java中Class类工作原理详解

　　1．Class对象

　　Class对象包含了与类相关的信息。事实上，Class对象就是用来创建类的所有的"普通"对象的。

　 　类是程序的一部分，每个类都有一个Class对象。换言之，每当编写并且编译了一个新类，就会产生一个Class对象（恰当地说，是被保存在一个同名 的.class文件中）。在运行时，当我们想生成这个类的对象时，运行这个程序的Java虚拟机（JVM）首先检查这个类的Class对象是否已经加载。 如果尚未加载，JVM就会根据类名查找.class文件，并将其载入。

　　一旦某个类的Class对象被载入内存，它就被用来创建这个类的所有对象。看下面示例。

　　SweetShop.java

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package com.zj.sample; 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"); 　　　 new Candy(); 　　　 System.out.println("After creating Candy"); 　　　 try { 　　　　　 Class.forName("com.zj.sample.Gum"); 　　　 } catch (ClassNotFoundException e) { 　　　　　 System.out.println("Couldn't find Gum"); 　　　 } 　　　 System.out.println("After Class.forName("Gum")"); 　　　 new Cookie(); 　　　 System.out.println("After creating Cookie"); 　　} }

　　结果：

　　inside main

　　Loading Candy

　　After creating Candy

　　Loading Gum

　　After Class.forName("Gum")

　　Loading Cookie

　　After creating Cookie

　　2．获取Class实例的三种方式

　　1）利用对象调用getClass()方法获取该对象的Class实例。

　　2）使用Class类的静态方法forName()，用类的名字获取一个Class实例。

　　3）运用.class的方式来获取Class实例，对于基本数据类型的封装类，还可以采用.TYPE来获取相对应的基本数据类型的Class实例。

　　3．Class.forName

　　上面的示例中：

　　Class.forName("com.zj.sample.Gum");

　 　这个方法是Class类（所有Class对象都属于这个类）的一个static成员。Class对象就和其它对象一样，我们可以获取并操作它的引用。 forName()是取得Class对象的引用的一种方法。它是用一个包含目标类的文本名的String作输入参数，返回的是一个Class对象的引用。

　　4．类字面常量

　　Java还提供了另一种方法来生成对Class对象的引用，即使用"类字面常量"。对上述程序来说，可以是：

　　com.zj.sample.Gum.class;

　　5．关键字instanceof

　　关键字instanceof返回一个布尔值，判断是不是某个特定类型的实例。

　　if(x instanceof Dog) ((Dog)x).bark();

　　6．获取Class实例

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package com.zj.sample; class Point { 　　int x, y; } class ClassTest { 　　public static void main(String[] args) { 　　　 Point pt = new Point(); 　　　 Class c1 = pt.getClass(); 　　　 System.out.println(c1.getName()); 　　　 try { 　　　　　 Class c2 = Class.forName("com.zj.sample.Point"); 　　　　　 System.out.println(c2.getName()); 　　　 } catch (Exception e) { 　　　　　 e.printStackTrace(); 　　　 } 　　　 Class c3 = Point.class; 　　　 System.out.println(c3.getName()); 　　　 Class c4 = int.class; 　　　 System.out.println(c4.getName()); 　　　 Class c5 = Integer.TYPE; 　　　 System.out.println(c5.getName()); 　　　 Class c6 = Integer.class; 　　　 System.out.println(c6.getName()); 　　} }

　　结果：

　　com.zj.sample.Point

　　com.zj.sample.Point

　　com.zj.sample.Point

　　int

　　int

　　java.lang.Integer

　　7．Class的其他方法

　 　1）Class.newInstance()使用所选的Class对象生成该类的新实例。它调用了缺省（无参数）的类构造器生成新的对象。所以使用 newInstance()创建的类必须有一个缺省构造器。对于newInstance()来说，可以在原先没有任何对象存在的情况下，使用它创建一个新 的对象。

　　利用newInstance()实例化一个对象：

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17	package com.zj.sample; class Point { 　　static { 　　　 System.out.println("Loading Point"); 　　} 　　int x, y; } class ClassTest { 　　public static void main(String[] args) { 　　　 try { 　　　　　 Class c = Class.forName("com.zj.sample.Point"); 　　　　　 Point pt = (Point) c.newInstance(); 　　　 } catch (Exception e) { 　　　　　 e.printStackTrace(); 　　　 } 　　} }

　　结果：

　　Loading Point

　　2）Class.isInstance()方法提供了一种动态地调用instanceof运算符的途径。

　　3）Class.getInterfaces()方法返回Class对象的数组，这些对象代表的是某个Class对象所包含的接口。

　　4）如果有一个Class对象，那么就可以通过getSuperclass()获取它的直接基类。这个方法自然也是返回一个Class引用，所以可以进一步查询其基类。这意味着在运行时，可以找到一个对象完整的类层次结构。

　 　5）Class类支持反射的概念，Java附带的库java.lang.reflect包含了Field、Method以及Constructor类 （每个类都实现了Member接口）。这些类型的对象是由JVM在运行时创建的，用以表示未知类里对应的成员。这样可以使用Constructor创建新 的对象，用get()和set()方法读取和修改与Field对象关联的字段，用invoke()方法调用与Method对象关联的方法。另外，还可以调 用getFields()、getMethods、getConstrucotrs()方法，返回表示字段、方法以及构造器的对象的数组。

　　8．利用反射API察看未知类的构造方法与方法

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package com.zj.sample; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Method; class Point { 　　static { 　　　 System.out.println("Loading Point"); 　　} 　　int x, y; 　　void output() { 　　　 System.out.println("x=" + x + "," + "y=" + y); 　　} 　　Point(int x, int y) { 　　　 this.x = x; 　　　 this.y = y; 　　} } class ClassTest { 　　public static void main(String[] args) { 　　　 　　　 try { 　　　　　 Class c = Class.forName("com.zj.sample.Point"); 　　　　　 Constructor[] cons = c.getDeclaredConstructors(); 　　　　　 for (int i = 0; i < cons.length; i++)// 返回所有声明的构造方法 　　　　　 { 　　　　　　　System.out.println(cons[i]); 　　　　　 } 　　　　　 Method[] ms = c.getDeclaredMethods(); 　　　　　 for (int i = 0; i < ms.length; i++)// 返回所有声明的方法 　　　　　 { 　　　　　　　System.out.println(ms[i]); 　　　　　 } 　　　 } catch (Exception e) { 　　　　　 e.printStackTrace(); 　　　 } 　　} }

　　结果：

　　Loading Point

　　com.zj.sample.Point(int,int)

　　void com.zj.sample.Point.output()

　　9．动态调用一个类的实例（完全没有出现point这个名字）

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package com.zj.sample; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Method; class Point { 　　static { 　　　 System.out.println("Loading Point"); 　　} 　　int x, y; 　　void output() { 　　　 System.out.println("x=" + x + "," + "y=" + y); 　　} 　　Point(int x, int y) { 　　　 this.x = x; 　　　 this.y = y; 　　} } class ClassTest { 　　public static void main(String[] args) { 　　　 　　　 try { 　　　　　 Class c = Class.forName("com.zj.sample.Point"); 　　　　　 Constructor[] cons = c.getDeclaredConstructors(); 　　　　　 Class[] params = cons[0].getParameterTypes();// 察看构造器的参数信息 　　　　　 Object[] paramValues = new Object[params.length];// 构建数组传递参数 　　　　　 for (int i = 0; i < params.length; i++) { 　　　　　　　if (params[i].isPrimitive())// 判断class对象表示是否是基本数据类型 　　　　　　　{ 　　　　　　　　　paramValues[i] = new Integer(i); 　　　　　　　} 　　　　　 } 　　　　　 Object o = cons[0].newInstance(paramValues);// 创建一个对象的实例 　　　　　 Method[] ms = c.getDeclaredMethods();// 调用方法 　　　　　 ms[0].invoke(o, null);// 用指定的参数调用（output方法没有参数，null） 　　　 } catch (Exception e) { 　　　　　 e.printStackTrace(); 　　　 } 　} }

　　结果：

　　Loading Point

　　x=0,y=1