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11.2 RTTI语法

Java用Class对象实现自己的RTTI功能——即便我们要做的只是象造型那样的一些工作。Class类也提供了其他大量方式,以方便我们使用RTTI。

首先必须获得指向适当Class对象的的一个句柄。就象前例演示的那样,一个办法是用一个字串以及Class.forName()方法。这是非常方便的,因为不需要那种类型的一个对象来获取Class句柄。然而,对于自己感兴趣的类型,如果已有了它的一个对象,那么为了取得Class句柄,可调用属于Object根类一部分的一个方法:getClass()。它的作用是返回一个特定的Class句柄,用来表示对象的实际类型。Class提供了几个有趣且较为有用的方法,从下例即可看出:

//: ToyTest.java
// Testing class Class

interface HasBatteries {}
interface Waterproof {}
interface ShootsThings {}
class Toy {
  // Comment out the following default
  // constructor to see 
  // NoSuchMethodError from (*1*)
  Toy() {} 
  Toy(int i) {} 
}

class FancyToy extends Toy 
    implements HasBatteries, 
      Waterproof, ShootsThings {
  FancyToy() { super(1); }
}

public class ToyTest {
  public static void main(String[] args) {
    Class c = null;
    try {
      c = Class.forName("FancyToy");
    } catch(ClassNotFoundException e) {}
    printInfo(c);
    Class[] faces = c.getInterfaces();
    for(int i = 0; i < faces.length; i++)
      printInfo(faces[i]);
    Class cy = c.getSuperclass();
    Object o = null;
    try {
      // Requires default constructor:
      o = cy.newInstance(); // (*1*)
    } catch(InstantiationException e) {}
      catch(IllegalAccessException e) {}
    printInfo(o.getClass());
  }
  static void printInfo(Class cc) {
    System.out.println(
      "Class name: " + cc.getName() +
      " is interface? [" +
      cc.isInterface() + "]");
  }
} ///:~

从中可以看出,class FancyToy相当复杂,因为它从Toy中继承,并实现了HasBatteries,Waterproof以及ShootsThings的接口。在main()中创建了一个Class句柄,并用位于相应try块内的forName()初始化成FancyToy。

Class.getInterfaces方法会返回Class对象的一个数组,用于表示包含在Class对象内的接口。

若有一个Class对象,也可以用getSuperclass()查询该对象的直接基础类是什么。当然,这种做会返回一个Class句柄,可用它作进一步的查询。这意味着在运行期的时候,完全有机会调查到对象的完整层次结构。

若从表面看,Class的newInstance()方法似乎是克隆(clone())一个对象的另一种手段。但两者是有区别的。利用newInstance(),我们可在没有现成对象供“克隆”的情况下新建一个对象。就象上面的程序演示的那样,当时没有Toy对象,只有cy——即y的Class对象的一个句柄。利用它可以实现“虚拟构建器”。换言之,我们表达:“尽管我不知道你的准确类型是什么,但请你无论如何都正确地创建自己。”在上述例子中,cy只是一个Class句柄,编译期间并不知道进一步的类型信息。一旦新建了一个实例后,可以得到Object句柄。但那个句柄指向一个Toy对象。当然,如果要将除Object能够接收的其他任何消息发出去,首先必须进行一些调查研究,再进行造型。除此以外,用newInstance()创建的类必须有一个默认构建器。没有办法用newInstance()创建拥有非默认构建器的对象,所以在Java 1.0中可能存在一些限制。然而,Java 1.1的“反射”API(下一节讨论)却允许我们动态地使用类里的任何构建器。

程序中的最后一个方法是printInfo(),它取得一个Class句柄,通过getName()获得它的名字,并用interface()调查它是不是一个接口。

该程序的输出如下:

Class name: FancyToy is interface? [false]
Class name: HasBatteries is interface? [true]
Class name: Waterproof is interface? [true]
Class name: ShootsThings is interface? [true]
Class name: Toy is interface? [false]

所以利用Class对象,我们几乎能将一个对象的祖宗十八代都调查出来。