## [為什么需要 RTTI](https://lingcoder.gitee.io/onjava8/#/book/19-Type-Information?id=%e4%b8%ba%e4%bb%80%e4%b9%88%e9%9c%80%e8%a6%81-rtti) 下面看一下我們已經很熟悉的一個例子，它使用了多態的類層次結構。基類`Shape`是泛化的類型，從它派生出了三個具體類：`Circle`、`Square`和`Triangle`（見下圖所示）。  這是一個典型的類層次結構圖，基類位于頂部，派生類向下擴展。面向對象編程的一個基本目的是：讓代碼只操縱對基類(這里即`Shape`)的引用。這樣，如果你想添加一個新類(比如從`Shape`派生出`Rhomboid`)來擴展程序，就不會影響原來的代碼。在這個例子中，`Shape`接口中動態綁定了`draw()`方法，這樣做的目的就是讓客戶端程序員可以使用泛化的`Shape`引用來調用`draw()`。`draw()`方法在所有派生類里都會被覆蓋，而且由于它是動態綁定的，所以即使通過`Shape`引用來調用它，也能產生恰當的行為，這就是多態。 因此，我們通常會創建一個具體的對象(`Circle`、`Square`或者`Triangle`)，把它向上轉型成`Shape`(忽略對象的具體類型)，并且在后面的程序中使用`Shape`引用來調用在具體對象中被重載的方法（如`draw()`）。 代碼如下： ~~~ // typeinfo/Shapes.java import java.util.stream.*; abstract class Shape { void draw() { System.out.println(this + ".draw()"); } @Override public abstract String toString(); } class Circle extends Shape { @Override public String toString() { return "Circle"; } } class Square extends Shape { @Override public String toString() { return "Square"; } } class Triangle extends Shape { @Override public String toString() { return "Triangle"; } } public class Shapes { public static void main(String[] args) { Stream.of( new Circle(), new Square(), new Triangle()) .forEach(Shape::draw); } } ~~~ 輸出結果： ~~~ Circle.draw() Square.draw() Triangle.draw() ~~~ 基類中包含`draw()`方法，它通過傳遞`this`參數傳遞給`System.out.println()`，間接地使用`toString()`打印類標識符(注意：這里將`toString()`聲明為`abstract`，以此強制繼承者覆蓋該方法，并防止對`Shape`的實例化)。如果某個對象出現在字符串表達式中(涉及"+"和字符串對象的表達式)，`toString()`方法就會被自動調用，以生成表示該對象的`String`。每個派生類都要覆蓋（從`Object`繼承來的）`toString()`方法，這樣`draw()`在不同情況下就打印出不同的消息(多態)。 這個例子中，在把`Shape`對象放入`Stream<Shape>`中時就會進行向上轉型(隱式)，但在向上轉型的時候也丟失了這些對象的具體類型。對`stream`而言，它們只是`Shape`對象。 嚴格來說，`Stream<Shape>`實際上是把放入其中的所有對象都當做`Object`對象來持有，只是取元素時會自動將其類型轉為`Shape`。這也是 RTTI 最基本的使用形式，因為在 Java 中，所有類型轉換的正確性檢查都是在運行時進行的。這也正是 RTTI 的含義所在：在運行時，識別一個對象的類型。 另外在這個例子中，類型轉換并不徹底：`Object`被轉型為`Shape`，而不是`Circle`、`Square`或者`Triangle`。這是因為目前我們只能確保這個`Stream<Shape>`保存的都是`Shape`： * 編譯期，`stream`和 Java 泛型系統確保放入`stream`的都是`Shape`對象（`Shape`子類的對象也可視為`Shape`的對象），否則編譯器會報錯； * 運行時，自動類型轉換確保了從`stream`中取出的對象都是`Shape`類型。 接下來就是多態機制的事了，`Shape`對象實際執行什么樣的代碼，是由引用所指向的具體對象（`Circle`、`Square`或者`Triangle`）決定的。這也符合我們編寫代碼的一般需求，通常，我們希望大部分代碼盡可能少了解對象的具體類型，而是只與對象家族中的一個通用表示打交道（本例中即為`Shape`）。這樣，代碼會更容易寫，更易讀和維護；設計也更容易實現，更易于理解和修改。所以多態是面向對象的基本目標。 但是，有時你會碰到一些編程問題，在這些問題中如果你能知道某個泛化引用的具體類型，就可以把問題輕松解決。例如，假設我們允許用戶將某些幾何形狀高亮顯示，現在希望找到屏幕上所有高亮顯示的三角形；或者，我們現在需要旋轉所有圖形，但是想跳過圓形(因為圓形旋轉沒有意義)。這時我們就希望知道`Stream<Shape>`里邊的形狀具體是什么類型，而 Java 實際上也滿足了我們的這種需求。使用 RTTI，我們可以查詢某個`Shape`引用所指向對象的確切類型，然后選擇或者剔除特例。