Java——深入理解Class对象(一):什么是Class对象

Class类是我们再熟悉不过的东西,但是对于Class对象,很多人却是一脸懵逼。

Class对象到底是什么呢?今天我们就来深入了解一下它。

1.RTTI的概念

RTTI(Run-Time Type Identification),即运行时类型识别,这个词一直是 C++ 中的概念,至于Java中出现RRTI的说法则是源于《Thinking in Java》一书,其作用是在运行时识别一个对象的类型和类的信息。

RTTI分两种:传统的”RTTI”与反射机制。

对于传统的“RTTI”,它假定我们在编译期已知道了所有类型(在没有反射机制创建和使用类对象时,一般都是编译期已确定其类型,如new对象时该类必须已定义好)。

另外一种是反射机制,它允许我们在运行时发现和使用类型的信息。在Java中用来表示运行时类型信息的对应类就是Class类。


2.Class类

Class类也是一个实实在在的类,存在于JDK的java.lang包中,其部分源码如下:

public final class Class<T> implements java.io.Serializable,GenericDeclaration,Type, AnnotatedElement {
    private static final int ANNOTATION= 0x00002000;
    private static final int ENUM      = 0x00004000;
    private static final int SYNTHETIC = 0x00001000;

    private static native void registerNatives();
    static {
        registerNatives();
    }

    /*
     * Private constructor. Only the Java Virtual Machine creates Class objects.(私有构造,只能由JVM创建该类)
     * This constructor is not used and prevents the default constructor being
     * generated.
     */
    private Class(ClassLoader loader) {
        // Initialize final field for classLoader.  The initialization value of non-null
        // prevents future JIT optimizations from assuming this final field is null.
        classLoader = loader;
    }

对象是类的实例化,那么既然Class类是真实存在,那么自然也可以被实例化。而Class的创建的实例就是Class对象。

3.Class对象

上文说到Class类被创建后的对象就是Class对象,这里需要注意,Class对象表示的是自己手动编写类的类型信息。

这是什么意思呢?比如创建一个Searchin类,那么,JVM就会创建一个Searchin对应Class类的Class对象,该Class对象则保存了Searchin类相关的类型信息。

实际上在Java中每个类都有且只有一个Class对象。

每当我们编写并且编译一个新创建的类就会产生一个对应Class对象并且这个Class对象会被保存在同名.class文件里。说到.class文件,大家可能很熟悉,因为Java程序编译之后就会有.class文件。事实上,编译后的字节码文件保存的就是Class对象。

那为什么需要这样一个Class对象呢?

是这样的,当我们new一个新对象或者引用静态成员变量时,Java虚拟机(JVM)中的类加载器子系统会将对应Class对象加载到JVM中,然后JVM再根据这个类型信息相关的Class对象创建我们需要实例对象或者提供静态变量的引用值。也就是说,Class对象对于类的实例化具有非常重要的意义。没它就没法new新对象和引用静态成员变量。

这里需要再次重点提醒一下,上文说到“Java中每个类只有一个Class对象”,这句话是什么意思呢?

对于手动编写的每个Class类,无论创建多少个实例对象,在JVM中都只有一个Class对象,即在内存中每个类有且只有一个相对应的Class对象。

这里给大家画个简单的图,方便大家理解。

4.总结

通过上文所提及知识,我们可以得出以下几点信息:

  • Class类也是类的一种,与class关键字是不一样的。
  • 手动编写的类被编译后会产生一个Class对象,其表示的是创建的类的类型信息,该Class对象保存在同名.class的文件中(即编译后得到的字节码文件)。
  • 每个通过关键字class标识的类,在内存中有且只有一个与之对应的Class对象来描述其类型信息,无论创建多少个实例对象,其依据的都是用一个Class对象。
  • Class类只存私有构造函数,因此对应Class对象只能有JVM创建和加载
  • Class类的对象的作用是运行时提供或获得某个对象的类型信息,这点对于反射技术很重要。

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参考文章:https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/70768369

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转载自blog.csdn.net/Searchin_R/article/details/84591735