From Gossip@caterpillar

Java Gossip: 簡介 Class

一個Class物件代表了Java應用程式在運行時所載入的類別或介面，也用來表達enum（屬於類別的一種）、 annotation（屬於介面的一種）、陣列、原生型態（primitive type）、void。

Class沒有公開（public）的建構函式，Class物件是由JVM自動產生，每當一個類別被載入時，JVM就自動為其生成一個Class物件。

您可以透過Object的getClass()來取得每一個物件對應的Class物件，或者是透過class常量（Class literal），下面這個程式簡單的使用getClass()方法來取得String類別的一些基本資訊：

ClassDemo.java

package onlyfun.caterpillar;
 
public class ClassDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "caterpillar";
        Class stringClass = name.getClass();
        System.out.println("getName: " + 
                    stringClass.getName()); 
        System.out.println("isInterface: " + 
                    stringClass.isInterface()); 
        System.out.println("isPrimitive: " + 
                    stringClass.isPrimitive()); 
        System.out.println("isArray: " + 
                    stringClass.isArray()); 
        System.out.println("SuperClass: " + 
                    stringClass.getSuperclass().getName());
    }
}

執行結果：

getName: java.lang.String
isInterface: false
isPrimitive: false
isArray: false
SuperClass: java.lang.Object

您也可以直接使用以下的方式來取得String類別的Class物件：

Class stringClass = String.class;

在Java中，陣列也屬於一個類別，也有對應的Class物件，這個物件是由所有具相同元素與維度的陣列所共用，而原生型態像是boolean, byte, char, short, int, long, float, double以及關鍵字void，也都有對應的Class物件，您也都可以用類別常量（Class literal）來取得這些物件，例如：

ClassDemo.java

public class ClassDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
        System.out.println(boolean.class.getName()); 
        System.out.println(boolean.class.isPrimitive()); 
        System.out.println(void.class.getName()); 
    } 
}

執行結果：

boolean
true
void

在一些應用中，您無法事先知道使用者將載入什麼類別，您可以使用Class的forName()方法實現動態加載類別，下面這個例子讓您可以指定類別名稱來獲得類別的相關資訊：

ClassDemo.java

package onlyfun.caterpillar;
 
public class ClassDemo {
    public static void main(String[] args) { 
        try {
            Class c = Class.forName(args[0]);
            System.out.println("getName: " + 
                          c.getName()); 
            System.out.println("isInterface: " + 
                             c.isInterface()); 
            System.out.println("isPrimitive: " + 
                             c.isPrimitive()); 
            System.out.println("isArray: " + c.isArray()); 
            System.out.println("SuperClass: " + 
                             c.getSuperclass().getName());
        }
        catch(ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

執行結果：

java ClassDemo java.util.ArrayList
getName: java.util.ArrayList
isInterface: false
isPrimitive: false
isArray: false
SuperClass: java.util.AbstractList

Class物件的訊息是在編譯時期就被加入至.class檔案中，它是Java支援執行時期型別辨識（RTTI，Run- Time Type Information或Run-Time Type Identification）的一種方式，在編譯時期編譯器會先檢查對應的.class檔案，而執行時期JVM在沒有用到該類別時，就不會載入它，如果要用到時，JVM會先檢查對應的Class物件是否已經載入，如果沒有載入，則會尋找對應的.class檔案並載入它。

您可以使用Class.forName()方法動態加載類別，之後使用Class的newInstance()方法產生實例，下面這個程式是個簡單的示範，您可以動態載入實現List的類別：

ClassDemo.java

package onlyfun.caterpillar;

import java.util.*;

public class ClassDemo {
    public static void main(String[] args) { 
        try {
            Class c = Class.forName(args[0]);
            List list = (List) c.newInstance();
            
            for(int i = 0; i < 10; i++) {
                list.add("element " + i);
            }
            
            for(Object o: list.toArray()) {
                System.out.println(o);
            }
        }
        catch(ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

執行結果：

java ClassDemo java.util.ArrayList
element 0
element 1
element 2
element 3
element 4
element 5
element 6
element 7
element 8
element 9