Question

为理解 RTTI 在 Java 里如何工作，首先必须了解类型信息在运行期是如何表示的。这时要用到一个名为“Class 对象”的特殊形式的对象，其中包含了与类有关的信息（有时也把它叫作“元类”）。事实上，我们要用 Class 对象创建属于某个类的全部“常规”或“普通”对象。

对于作为程序一部分的每个类，它们都有一个 Class 对象。换言之，每次写一个新类时，同时也会创建一个 Class 对象（更恰当地说，是保存在一个完全同名的.class 文件中）。在运行期，一旦我们想生成那个类的一个对象，用于执行程序的 Java 虚拟机（JVM）首先就会检查那个类型的 Class 对象是否已经载入。若尚未载入，JVM 就会查找同名的.class 文件，并将其载入。所以 Java 程序启动时并不是完全载入的，这一点与许多传统语言都不同。

一旦那个类型的 Class 对象进入内存，就用它创建那一类型的所有对象。

若这种说法多少让你产生了一点儿迷惑，或者并没有真正理解它，下面这个示范程序或许能提供进一步的帮助：

//: SweetShop.java
// Examination of the way the class loader works

class Candy {
  static {
    System.out.println("Loading Candy");
  }
}

class Gum {
  static {
    System.out.println("Loading Gum");
  }
}

class Cookie {
  static {
    System.out.println("Loading Cookie");
  }
}

public class SweetShop {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("inside main");
    new Candy();
    System.out.println("After creating Candy");
    try {
      Class.forName("Gum");
    } catch(ClassNotFoundException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    System.out.println(
      "After Class.forName(\"Gum\")");
    new Cookie();
    System.out.println("After creating Cookie");
  }
} ///:~

对每个类来说（Candy，Gum 和 Cookie），它们都有一个 static 从句，用于在类首次载入时执行。相应的信息会打印出来，告诉我们载入是什么时候进行的。在 main() 中，对象的创建代码位于打印语句之间，以便侦测载入时间。

特别有趣的一行是：

Class.forName("Gum");

该方法是 Class（即全部 Class 所从属的）的一个 static 成员。而 Class 对象和其他任何对象都是类似的，所以能够获取和控制它的一个句柄（装载模块就是干这件事的）。为获得 Class 的一个句柄，一个办法是使用 forName()。它的作用是取得包含了目标类文本名字的一个 String（注意拼写和大小写）。最后返回的是一个 Class 句柄。

该程序在某个 JVM 中的输出如下：

inside main
Loading Candy
After creating Candy
Loading Gum
After Class.forName("Gum")
Loading Cookie
After creating Cookie

可以看到，每个 Class 只有在它需要的时候才会载入，而 static 初始化工作是在类载入时执行的。

非常有趣的是，另一个 JVM 的输出变成了另一个样子：

Loading Candy
Loading Cookie
inside main
After creating Candy
Loading Gum
After Class.forName("Gum")
After creating Cookie

看来 JVM 通过检查 main() 中的代码，已经预测到了对 Candy 和 Cookie 的需要，但却看不到 Gum，因为它是通过对 forName() 的一个调用创建的，而不是通过更典型的 new 调用。尽管这个 JVM 也达到了我们希望的效果，因为确实会在我们需要之前载入那些类，但却不能肯定这儿展示的行为百分之百正确。

1. 类标记

在 Java 1.1 中，可以采用第二种方式来产生 Class 对象的句柄：使用“类标记”。对上述程序来说，看起来就象下面这样：

Gum.class;

这样做不仅更加简单，而且更安全，因为它会在编译期间得到检查。由于它取消了对方法调用的需要，所以执行的效率也会更高。

类标记不仅可以应用于普通类，也可以应用于接口、数组以及基本数据类型。除此以外，针对每种基本数据类型的封装器类，它还存在一个名为 TYPE 的标准字段。TYPE 字段的作用是为相关的基本数据类型产生 Class 对象的一个句柄，如下所示：

……等价于……

... is equivalent to ...
boolean.class	Boolean.TYPE
char.class	Character.TYPE
byte.class	Byte.TYPE
short.class	Short.TYPE
int.class	Integer.TYPE
long.class	Long.TYPE
float.class	Float.TYPE
double.class	Double.TYPE
void.class	Void.TYPE