11.2 RTTI語法 · Java 編程思想

# 11.2 RTTI語法 Java用`Class`對象實現自己的RTTI功能——即便我們要做的只是象轉換那樣的一些工作。`Class`類也提供了其他大量方式，以方便我們使用RTTI。首先必須獲得指向適當`Class`對象的的一個引用。就象前例演示的那樣，一個辦法是用一個字符串以及`Class.forName()`方法。這是非常方便的，因為不需要那種類型的一個對象來獲取`Class`引用。然而，對于自己感興趣的類型，如果已有了它的一個對象，那么為了取得`Class`引用，可調用屬于`Object`根類一部分的一個方法：`getClass()`。它的作用是返回一個特定的`Class`引用，用來表示對象的實際類型。`Class`提供了幾個有趣且較為有用的方法，從下例即可看出： ``` //: 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() + "]"); } } ///:~ ``` 從中可以看出，`class FancyToy`相當復雜，因為它從`Toy`中繼承，并實現了`HasBatteries`，`Waterproof`以及`ShootsThings`的接口。在`main()`中創建了一個`Class`引用，并用位于相應`try`塊內的`forName()`初始化成`FancyToy`。 `Class.getInterfaces`方法會返回`Class`對象的一個數組，用于表示包含在`Class`對象內的接口。若有一個`Class`對象，也可以用`getSuperclass()`查詢該對象的直接基類是什么。當然，這種做會返回一個`Class`引用，可用它作進一步的查詢。這意味著在運行期的時候，完全有機會調查到對象的完整層次結構。若從表面看，`Class`的`newInstance()`方法似乎是克隆（`clone()`）一個對象的另一種手段。但兩者是有區別的。利用`newInstance()`，我們可在沒有現成對象供“克隆”的情況下新建一個對象。就象上面的程序演示的那樣，當時沒有`Toy`對象，只有`cy`——即`y`的`Class`對象的一個引用。利用它可以實現“虛擬構造器”。換言之，我們表達：“盡管我不知道你的準確類型是什么，但請你無論如何都正確地創建自己。”在上述例子中，`cy`只是一個`Class`引用，編譯期間并不知道進一步的類型信息。一旦新建了一個實例后，可以得到`Object`引用。但那個引用指向一個`Toy`對象。當然，如果要將除`Object`能夠接收的其他任何消息發出去，首先必須進行一些調查研究，再進行轉換。除此以外，用`newInstance()`創建的類必須有一個默認構造器。沒有辦法用`newInstance()`創建擁有非默認構造器的對象，所以在Java 1.0中可能存在一些限制。然而，Java 1.1的“反射”API（下一節討論）卻允許我們動態地使用類里的任何構造器。程序中的最后一個方法是`printInfo()`，它取得一個`Class`引用，通過`getName()`獲得它的名字，并用`interface()`調查它是不是一個接口。該程序的輸出如下： ``` 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`對象，我們幾乎能將一個對象的祖宗十八代都調查出來。