JDK源码解析之 java.lang.Class
Java程序在运行时，Java运行时系统一直对所有的对象进行所谓的运行时类型标识。 这项信息纪录了每个对象所属的类。虚拟机通常使用运行时类型信息选准正确方法去执行，用来保存这些类型信息的类是Class类。Class类封装一个对象和接口运行时的状态，当装载类时，Class类型的对象自动创建。
一、类定义
public final class Class<T> implements java.io.Serializable,
GenericDeclaration,
Type,
AnnotatedElement {}- Serializable：可被序列化的标志接口
- GenericDeclaration：可以声明（定义）范型变量
- Type：声明用的表示这是一个表示Type的东西
- AnnotatedElement：表了在当前JVM中的一个“被注解元素”
二、常用方法
Class类没有公共的构造方法，无法通过new运算符实例化；只能通过对象的getClass方法，或是通过Class.forName(…)来获得实例。
1、getName()
一个Class对象描述了一个特定类的属性，Class类中最常用的方法getName以 String 的形式返回此 Class 对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型或 void）名称。
public String getName() {
String name = this.name;
if (name == null)
this.name = name = getName0();
return name;
}
// cache the name to reduce the number of calls into the VM
private transient String name;
private native String getName0();2、newInstance()
可以为类创建一个实例
@CallerSensitive
public T newInstance()
throws InstantiationException, IllegalAccessException
{
if (System.getSecurityManager() != null) {
checkMemberAccess(Member.PUBLIC, Reflection.getCallerClass(), false);
}
// NOTE: the following code may not be strictly correct under
// the current Java memory model.
// Constructor lookup
if (cachedConstructor == null) {
if (this == Class.class) {
throw new IllegalAccessException(
"Can not call newInstance() on the Class for java.lang.Class"
);
}
try {
Class<?>[] empty = {};
final Constructor<T> c = getConstructor0(empty, Member.DECLARED);
// Disable accessibility checks on the constructor
// since we have to do the security check here anyway
// (the stack depth is wrong for the Constructor's
// security check to work)
java.security.AccessController.doPrivileged(
new java.security.PrivilegedAction<Void>() {
public Void run() {
c.setAccessible(true);
return null;
}
});
cachedConstructor = c;
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw (InstantiationException)
new InstantiationException(getName()).initCause(e);
}
}
Constructor<T> tmpConstructor = cachedConstructor;
// Security check (same as in java.lang.reflect.Constructor)
int modifiers = tmpConstructor.getModifiers();
if (!Reflection.quickCheckMemberAccess(this, modifiers)) {
Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();
if (newInstanceCallerCache != caller) {
Reflection.ensureMemberAccess(caller, this, null, modifiers);
newInstanceCallerCache = caller;
}
}
// Run constructor
try {
return tmpConstructor.newInstance((Object[])null);
} catch (InvocationTargetException e) {
Unsafe.getUnsafe().throwException(e.getTargetException());
// Not reached
return null;
}
}
private volatile transient Constructor<T> cachedConstructor;
private volatile transient Class<?> newInstanceCallerCache;3、getClassLoader()
返回该类的类加载器。
@CallerSensitive
public ClassLoader getClassLoader() {
ClassLoader cl = getClassLoader0();
if (cl == null)
return null;
SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {
ClassLoader.checkClassLoaderPermission(cl, Reflection.getCallerClass());
}
return cl;4、getComponentType()
返回表示数组组件类型的 Class。
public native Class<?> getComponentType();5、getSuperclass()
返回表示此 Class 所表示的实体（类、接口、基本类型或 void）的超类的 Class。
public native Class<? super T> getSuperclass();6、isArray()
判定此 Class 对象是否表示一个数组类。
public native boolean isArray();7、getSimpleName(）
返回源代码中给出的基础类的简称。string
public String getSimpleName() {
if (isArray())
return getComponentType().getSimpleName()+"[]";
String simpleName = getSimpleBinaryName();
if (simpleName == null) { // top level class
simpleName = getName();
return simpleName.substring(simpleName.lastIndexOf(".")+1); // strip the package name
}
int length = simpleName.length();
if (length < 1 || simpleName.charAt(0) != '$')
throw new InternalError("Malformed class name");
int index = 1;
while (index < length && isAsciiDigit(simpleName.charAt(index)))
index++;
// Eventually, this is the empty string iff this is an anonymous class
return simpleName.substring(index);
}8、getDeclaredFields()
返回 Field 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口所声明的所有字段。
@CallerSensitive
public Field[] getDeclaredFields() throws SecurityException {
checkMemberAccess(Member.DECLARED, Reflection.getCallerClass(), true);
return copyFields(privateGetDeclaredFields(false));
}java.lang.reflect.Field主要是用于反射类的字段。反射经常用于工具类的开发，或中间件的开发。
三、总结
Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及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。 虚拟机为每种类型管理一个独一无二的Class对象。也就是说，每个类（型）都有一个Class对象。运行程序时，Java虚拟机(JVM)首先检查是否 所要加载的类对应的Class对象是否已经加载。如果没有加载，JVM就会根据类名查找.class文件，并将其Class对象载入。 基本的 Java 类型（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double）和关键字 void 也都对应一个 Class 对象。 每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类，所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。 一般某个类的Class对象被载入内存，它就用来创建这个类的所有对象。