获取类类型的三种方式

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GaJai 2017-10-27 09:59:01 博主文章分类：java ©著作权

文章标签 java 反射 文章分类 Java 后端开发

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面向对象的世界————万事万物皆对象

在面向对象的世界里，我们说万事万物皆对象。在Java语言中，只有两样不是面向对象：普通数据类型和java中的静态。

普通数据类型：例如 int a=5; 这就不是一个对象。但是普通数据类型都有封装类来弥补这个缺陷。
java中的静态：不论是静态成员变量还是方法，java中的静态东西并不是属于某个对象，而是属于某个类。

所以在面向对象的世界里，最好万事万物都看做对象。

Class类的对象

既然万事万物皆对象，那么每写的一个类是不是一个对象呢？当然，所写的任何一个类都属于对象。那么这些类都是谁的对象呢？其实这些类都是java.lang.Class类的实例对象。比如：

我们写了一个Student的类，那么这个类是不是一个对象？当然是一个对象。那么是谁的对象呢？Class类的对象。既然如此那么我们是不是就可以用

Class classStu=new Class()

这种构造方法的方式来表示这个Class类的对象呢？答案是否定的。虽然每写的每一个类都是Class类的对象，但是这个对象的表达方式比较麻烦。

创建Class类对象

看一下Class类中的构造方法：

 1 /* 
 2  * Private constructor. Only the Java Virtual Machine creates Class objects. 
 3  * This constructor is not used and prevents the default constructor being 
 4  * generated. 
 5 */ 
 6 private Class(ClassLoader loader) { 
 7   // Initialize final field for classLoader.  The initialization value of non-null 
 8   // prevents future JIT optimizations from assuming this final field is null. 
 9    classLoader = loader;
 10}

说明：

Only the java Virtual Machine creates Class objcts：只能由Java虚拟机来创建Class类对象。
Class类的构造函数使用的是private私有的方法，因此不可以被外部引用。

所以不能天真的像创建其他对象一样通过Class类的构造函数来创建Class类的对象。那么该如何创建Class类的对象呢？有三种方式：

Student.java：创建Student类，并且实例化Student类的一个对象student。如何创建Student类型的Class类的对象？

1 package com.xxj;
2 
3 public class ClassDemo01 {
4     public static void main(String[] args) {
5         Student student=new Student();//Student类的实例对象
6     }
7 }
8 class Student{}

第一种：通过类名.Class 方式

Class<?> class1=Student.class;

通过类名.Class的方式就可以创建了一个Class类的对象。这种方式还透露了一个信息：任何一个类中隐藏了一个静态的成员变量class。

第二种：通过该类的实例对象的getClass()方法获取Class类的实例对象

1 //            创建Student类的对象student
2         Student student=new Student();
3 //            利用该类对象的getClass方法获取Class类的实例
4         Class<?> class2=student.getClass();

Q：getClass()这个方法又是从哪个地方冒出来的呢？

A：如果一个类没有明确指明继承哪个类，就会默认继承Object。在Object类中有个：public final native Class<?> getClass();方法。

说明：

1、student代表的是Student类的实例对象，class1与class2都代表的是Class类的实例对象。

官方对class1、class2的解释：

class1和class2都表示了Student类的类类型(class type)。

Student类的类类型：本身Student类就是一个Class类的类型的对象。

可以先看一个例子来帮助理解：上面的student是Student类型。同理，Student类是Class类型的，转个弯即Student类是类类型的。所以class1，class2就是类类型，然而为了加以区分不同的类类型，我们称之为该类的类类型。因此class1与class2成为Student类的类类型。

Student类的对象是student。

Student类的Class对象是：class1，class2。(Student类的类类型)

第三种方式创建Student类的类类型：通过forName(“全限定类名”)

1  Class class3=null;
2  try {
3     class3=Class.forName("com.xxj.Student");//加类的全称    
4  } catch (ClassNotFoundException e) {
5     e.printStackTrace();
6  }

这里面必须加上完整的类的全名包名.类名。因为这里需要输入类的名称，但是防止输入的错误，所以这里面有ClassNotFoundException异常。

问题：上面我们已经实例化出了三个Student类的类类型对象，那么这三个对象是什么？有什么关系？是否相等呢？

1 System.out.println("class1==class2："+(class1==class2));
2 System.out.println("class2==class3："+(class2==class3));
3 System.out.println("class1==class3："+(class1==class3));
4 System.out.println("student1==student2："+(student==student2));
5 System.out.println("class1为："+class1);
6 System.out.println("student1为："+student+",student2为："+student2);

运行结果：

1 class1==class2：true
2 class2==class3：true
3 class1==class3：true
4 student1==student2：false
5 class1为：class com.xxj.Student
6 student1为：com.xxj.Student@2a139a55,student2为：com.xxj.Student@15db9742

说明：一个类只可能是Class类的一个实例对象，也就是说不管创建了多少该类的类类型对象，也不管用了何种方式创建该类的类类型对象，最终都是同一个。

该类的类类型创建该类的实例对象（说的简单些就是通过class1、class2或者class3来创建Student的实例对象。)

说明：如果是A类的类类型创建出来的就是A类的对象，如果是B类的类类型创建出来的就是B类的对象。也因此导致java源码并不知道具体是哪个类的类类型来创建实例对象的，所以通过该类的类类型创建该类的实例对象Java直接返回一个Object类型，这样就需要通过强制的类型转换。

通过Class类中的newInstance()方法来定义类实例化的对象。

public Object newInstance() throw InstantiationException,IllegalAccessException

操作代码：

 1   try { 
 2       Student student3=(Student)class1.newInstance();//通过newInstance方法创建该类的类类型对应该类的实例对象
 3       Student student4=(Student)class2.newInstance();        
 4       System.out.println("student3为："+student3); 
 5       System.out.println("student4为："+student4); 
 6       student3.print(); 
 7   } catch (InstantiationException e) { 
 8       e.printStackTrace(); 
 9   } catch (IllegalAccessException e) {
 10       e.printStackTrace();11   }

运行结果：

student3为：com.xxj.Student@6d06d69c
student4为：com.xxj.Student@7852e922
Student print

注意：使用newInstance方法创建实例，要求类中要有个无参的构造函数，因为newInstance()方法会默认的调用无参的构造函数。

问题：如果类中没有无参的构造函数该如何处理呢？可以通过public T newInstance(Object... initargs) throws方法来解决此问题。

1 class Student{
2     public Student(String name,int age,String school){
3             
4     }
5     void print(){
6         System.out.println("Student print ");
7     }
8 }

此Student类中就没有无参的构造函数，我们还是上面的代码运行发现报错如下：初始化异常！

java.lang.InstantiationException: com.xxj.Student
at java.lang.Class.newInstance(Unknown Source)
at com.xxj.ClassDemo01.main(ClassDemo01.java:72)
Caused by: java.lang.NoSuchMethodException: com.xxj.Student.<init>()
at java.lang.Class.getConstructor0(Unknown Source)
... 2 more

解决方法：

1 Student student3=(Student)class1.getConstructors()[0].newInstance(new Object[]{"Tom",19,"南工天下"});
2 Student student4=(Student)class3.getConstructors()[0].newInstance("3QC",20,"水木清华");3 student4.print();

因为这里面没有一个默认的构造方法，所以不可以采用类类型直接调用newInstance()方法实例化对象，只能先通过getConstructors方法获取全部的构造函数，然后找到匹配的构造函数使用newInstance方法传入参数才可以实例化对象。

完整代码：

package com.xxj;

public class ClassDemo01 {

    public static void main(String[] args) {
        Student student=new Student();
        Student student2=new Student();
        
        Class<?> class1=Student.class;
        Class<?> class2=student.getClass();
        Class class3=null;
        try {
            class3=Class.forName("com.xxj.Student");//加类的全称    
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
         
        System.out.println("class1==class2："+(class1==class2));//返回true
        System.out.println("class2==class3："+(class2==class3));
        System.out.println("class1==class3："+(class1==class3));
        System.out.println("class1为："+class1);
        System.out.println("student1==student2："+(student==student2));
        System.out.println("student1为："+student+",student2为："+student2);
    
        try {
            Student student3=(Student)class1.newInstance();
            Student student4=(Student)class2.newInstance();
            System.out.println("student3==student4："+(student3==student4));            
            System.out.println("student3为："+student3);
            System.out.println("student4为："+student4);
            student3.print();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
class Student{
    void print(){
        System.out.println("Student print ");
    }
}

运行结果：

class1==class2：true
class2==class3：true     
class1==class3：true     
class1为：class com.xxj.Student
student1==student2：false
student1为：com.xxj.Student@2a139a55,student2为：com.xxj.Student@15db9742
student3==student4：false
student3为：com.xxj.Student@6d06d69c
student4为：com.xxj.Student@7852e922
Student print

END.