diff --git a/docs/book/19-Type-Information.md b/docs/book/19-Type-Information.md index e2e8f79..1369377 100644 --- a/docs/book/19-Type-Information.md +++ b/docs/book/19-Type-Information.md @@ -82,14 +82,89 @@ Triangle.draw() -## Class对象 +## `Class`对象 + +要理解 RTTI 在 Java 中的工作原理,首先必须知道类型信息在运行时是如何表示的。这项工作是由称为**`Class`对象**的特殊对象完成的,它包含了与类有关的信息。实际上,`Class`对象就是用来创建该类所有"常规"对象的。Java使用`Class`对象来实现RTTI,即便是类型转换这样的操作都是用`Class`对象实现的。不仅如此,`Class`类还提供了很多使用RTTI的其它方式。 + +类是程序的一部分,每个类都有一个`Class`对象。换言之,每当我们编写并且编译了一个新类,就会产生一个`Class`对象(更恰当的说,是被保存在一个同名的`.class`文件中)。为了生成这个类的对象,Java虚拟机(JVM)先会调用"类加载器"子系统把这个类加载到内存中。 + +类加载器子系统可能包含一条类加载器链,但有且只有一个**原生类加载器**,它是JVM实现的一部分。原生类加载器加载的是"可信类"(包括Java API类)。它们通常是从本地盘加载的。在这条链中,通常不需要添加额外的类加载器,但是如果你有特殊需求(例如以某种特殊的方式加载类,以支持Web服务器应用,或者通过网络下载类),也可以挂载额外的类加载器。 + +所有的类都是第一次使用时动态加载到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。 + +> 其实构造器也是类的静态方法,虽然构造器前面并没有`static`关键字。所以,使用`new`操作符创建类的新对象,这个操作也算作对类的静态成员引用。 + +因此,Java程序在它开始运行之前并没有被完全加载,很多部分是在需要时才会加载。这一点与许多传统编程语言不同,动态加载使得Java具有一些静态加载语言(如C++)很难或者根本不可能实现的特性。 + +类加载器首先会检查这个类的`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(如果有附加的类加载器,这时候可能就会在数据库中或者通过其它方式获得字节码)。这个类的字节码被加载后,JVM会对其进行验证,确保它没有损坏,并且不包含不良的Java代码(这是Java安全防范的一种措施)。 + +> 译者注:这里对类加载机制讲得不是很清楚,可以参考《深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践(第2版)》第7章 + +一旦某个类的`Class`对象被载入内存,它就可以用来创建这个类的所有对象。下面的示范程序可以证明这点: + +```java +// typeinfo/SweetShop.java +// Examination of the way the class loader works +class Cookie { + static { System.out.println("Loading Cookie"); } +} + +class Gum { + static { System.out.println("Loading Gum"); } +} + +class Candy { + static { System.out.println("Loading Candy"); } +} + +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("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"); + } +} +/* Output: +inside main +Loading Candy +After creating Candy +Loading Gum +After Class.forName("Gum") +Loading Cookie +After creating Cookie +*/ +``` + +上面的代码中,`Candy`、`Gum`和`Cookie`这几个类都有一个`static{...}`静态初始化块,这些静态初始化块在类第一次被加载的时候就会执行。也就是说,静态初始化块会打印出相应的信息,告诉我们这些类分别是什么时候被加载了。而在`main()`里边,创建对象 的代码都放在了`print()`语句之间,以帮助我们判断类加载的时间点。 + +从输出中可以看到,`Class`对象仅在需要的时候才会被加载,`static`初始化是在类加载时进行的。 + +代码里面还有特别有趣的一行: + +```java +Class.forName("Gum"); +``` + +所有`Class`对象都属于`Class`类,而且它跟其他普通对象一样,我们可以获取和操控它的引用(这也是类加载器的工作)。`forName()`是`Class`类的一个静态方法,我们可以使用`forName()`根据目标类的类名(`String`)得到该类的`Class`对象。上面的代码忽略了`forName()`的返回值,因为那个调用是为了得到它产生的"副作用"。从结果可以看出,`forName()`执行的副作用是如果`Gum`类没有被加载就加载它,而在加载的过程中,`Gum`的`static`初始化块被执行了。 + +还需要注意的是,如果`Class.forName()`找不到要加载的类,它就会抛出异常`ClassNotFoundException`。上面的例子中我们只是简单地报告了问题,但在更严密的程序里,就要在异常处理程序中解决这个问题。 + + ## 类型转换检测 - + ## 注册工厂