Java Class 类介绍

Class 类介绍

Class 对象是一种描述对象类的元对象，它主要用于 Java 的反射功能。

在 Java 中存在两种对象，一种是我们 new 出来的实例对象，另一种既是 jvm 生成的用来保存对应类的信息的 Class 对象。当我们定义好一个类文件并编译成 .class 字节码后，编译器同时为我们定义了一个 Class 对象并将它保存 .class 文件中。jvm 在类加载的时候将 .class 文件和对应的 Class 对象加载到内存中。

Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的，因此不能显式地声明一个 Class 对象。

每个类都有且只有一个 Class 对象。运行程序时，jvm 首先检查类对应的 Class 对象是否已经加载。如果没有加载就会根据类名查找 .class 文件，并将其 Class 对象载入。虚拟机为每种类型管理一个独一无二的 Class 对象，但可以根据 Class 对象生成多个对象实例。某个类的 Class 对象被载入内存，它就会被用来创建这个类的所有对象。

获取 Class 对象

由于 java.lang.Class 的构造方法是私有的，我们没法通过 new 的方式进行创建。有以下三种方式获取 Class 对象：类名.class、Class.forName() 静态方法 及 对象.getClass()。

类名.class 方式（字面常量方式）

public class Test {
    static {
        System.out.println("Run static initialization block.");
    }
}

// 类名获取，注意这里不会执行类中的静态代码块内容
Class t = Test.class;

执行时 jvm 会先检查 Class 对象是否装入内存，如果没有装入内存，则将其装入内存，然后返回 Class 对象，如果已装入内存，则直接返回。在加载 Class对象后，不会对 Class 对象进行初始化，这个特性很重要，我们在使用的过程中也推荐这种方式。

Class.forName() 方式

try {
    Class t = Class.forName("com.test.Test"); //会打印出 Run static initialization block.
} catch (ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

这种方式在加载 Class 对象后，会对类进行初始化，即执行类的静态代码块。

对象.getClass() 方式

Test t = new Test();
Class test = t.getClass();

通过类的实例获取，显然实例已经被创建，静态代码块肯定会被执行。

总结一下这三种方式，其中实例类的 getClass 方法和 Class 类的静态方法 forName 都将会触发类的初始化阶段，而字面常量获取 Class 对象的方式则不会触发初始化。这一点需要在使用的过程中特别注意。

Hotpot JVM Class 对象是在方法区还是堆中

JDK6 中 Class 实例在方法区。但 JDK7/8 创建的 Class 实例在 Java heap 中，并且 JDK8 移除了永久代，转而使用元空间 MetaSpace 来实现方法区。

instanceof 关键字与 isInstance 方法

//instanceof关键字
if(obj instanceof Animal){
    Animal animal = (Animal) obj;
}

//isInstance方法
if(Animal.class.isInstance(obj)){
    Animal animal = (Animal) obj;
}

两种方法的执行效果是一样的，需要注意的是 instanceOf 关键字只被用于对象引用变量，检查左边对象是不是右边类或接口的实例化。如果被测对象是 null 值，则测试结果总是 false。而 isInstance 方法则是 Class 类的 Native 方法，其中 obj 是被测试的对象或者变量，如果 obj 是调用这个方法的 class 或接口的实例，则返回 true。如果被检测的对象是 null 或者基本类型，那么返回值是 false;

封装类的 TYPE

基本类型的 Class 对象和封装类的 TYPE 是同一个 Class 对象

System.out.println(boolean.class == Boolean.TYPE);//true

// Boolean 类中有如下定义
/**
 * The Class object representing the primitive type boolean.
 *
 * @since   JDK1.1
 */
@SuppressWarnings("unchecked")
public static final Class<Boolean> TYPE = (Class<Boolean>) Class.getPrimitiveClass("boolean");

Class 对象和 Java 反射

某种程度上讲，Class 类是 Java 反射机制的起源和入口，反射正是在运行期间通过 Class 对象访问类的属性、方法（包括构造方法）以及创建类实例的。说说 Java 反射机制中详细讲了 Java 的反射特性。

Class 对象 - Java 类型信息