Question

java.lang.Class定义了多个方法，这些方法仅适用于某种类型的类，例如：

getComponentType：仅与数组相关
getEnumConstants：仅与枚举有关

例如，为什么没有ArrayClass定义getComponentType方法呢？

Answer 1

这似乎或多或少是一种设计选择。由于我没有设计该语言，因此无法确定答案，但我将尽力解释造成这种情况的潜在原因。

那么为什么例如没有ArrayClass定义getComponentType方法呢？

了解这一点的诀窍是java.lang.Class类与您正在编码的类并不直接等效。该特定类仅用于在运行时表示创建的类（例如：用于反射）。

从Java-Doc of the Class（此处为Java 7）开始：

类的实例表示正在运行的Java应用程序中的类和接口。枚举是一种类，注释是一种接口。每个数组还属于一个反映为Class对象的类，该对象由具有相同元素类型和维数的所有数组共享。 Java的原始类型（布尔，字节，字符，short，int，long，float和double）以及关键字void也表示为Class对象。

如果您正在编写代码，则您正在编写自定义类，这意味着您创建的代码就是该类。如果创建一个名为 ArrayClass 的类，则为您的类。然后java.lang.Class类只能在运行时用于分析此特定Object的类。

对于Java设计，又增加了两层复杂性。

首先：您可以分析每个对象，它是java.lang.Object的子类型。方法getClass在这里定义。这意味着您可以对任何对象进行内部检查以了解任何特定的细节。例如，如果Object的特定类型不是枚举，则该类在调用getEnumConstants时返回null。如果您有java.lang.Class的特定子类型，则必须先对实例进行内部检查，然后再进行内省，这会使它的使用更加烦人。

第二个：lazy在ClassLoader内创建了代表您类型的java.lang.Class对象。在引用特定类型后，ClassLoader会检查是否已经加载了Class，如果尚未加载，则将其加载。然后，它创建java.lang.Class-Objects，它表示此特定的Type。然后可以使用该类对象来创建您类型的实例。

如果Java语言对于java.lang.Class具有不同的子类型，则ClassLoader将必须实例化Class的正确子类型，这与需要的类型相对应。如果您能够在其中创建java.lang.Class的自定义子类型，那么它将很快失去控制。 ClassLoader应该如何知道哪个Class-instance连接到您的Type？您是否必须编写特定的Class-instances并以某种方式标记您创建的类型以使用该Class-instance？您可以想象这样的事情：

public class MyType extends ... implements ... type MyClassInstance

但是，如何在自定义java.lang.Class实例中填充自定义字段？这些复杂性可能是java.lang.Class具有泛型类型（表示连接的Type）的原因。尽管有上百万种解决方案可以解决这些复杂问题，但对于可用性和鲁棒性仍有争议。

Oracle在Design Goals of the Java Programming Language中指出：

为满足这些需求而出现的系统非常简单，因此大多数开发人员都可以轻松对其进行编程；熟悉，以便当前的开发人员可以轻松地学习Java编程语言； ...

尽可能多地希望在语言中看到这样的东西，此功能会使它变得更加复杂，因为它可以使开发人员更改newInstance方法的行为。您可以在此Method中引入一个Exception，并且可能会认为，构造函数抛出了Exception，即使它没有。这样做的方向与Why doesn't Java offer operator overloading?相同（或相似），因此，您实际上将覆盖new关键字。

该类当前是最终的（可能是因为它是一种核心语言构造）。这禁止了java.lang.Class的子类型。如果该类应接收子类型，则必须放宽final的含义，这意味着任何人都可以覆盖该类的任何特定细节。调用getClass可能会导致任何未知类型，这可能会做任何事情。

这样，我们现在只有类的特定子类型，我们仍然无法访问它们。为此，我们必须执行以下一项操作：

可以像这样向对象添加一个通用类型（我不想就super或extends展开辩论，这只是一个例子）：

public class Object<T extends Class> {
    public final native T getClass();
}

这是必需的，因为我们希望将某些类连接到某些对象。但是，我们没有指定如何实例化该类。通常，通过ClassLoader实例化一个类。再次来自JavaDoc：

类没有公共构造函数。取而代之的是，Java虚拟机会在加载类时以及通过调用类加载器中的defineClass方法自动构造Class对象。

这不再可行，除非我们需要某些方面，例如私有构造函数。另外，我们必须提供每个自定义类作为本地C ++代码。

另一种可能性是，在类似这样的实现中定义getClass方法（此代码具有不同的基于通用的问题，但仅是示例）：

public class Object {
    public <T extends Class<?>> T getClass() {...}
}

public class MyType {
    public MyClass getClass() { return new MyClass(); }
}

这将为前面介绍的更复杂的问题打开大门。您现在可以在这里做您不应该做的工作。想象一个InvocationHandler。与此相关的另一个问题是，现在开发人员可以自由决定是否仅将Class实例化一次或多次，这可能会破坏Class-Based-Programming以及Java语言的某些方面。

即使我不能确定地回答，我希望这能有所帮助。

为什么没有java.lang.Class的子类？

1 个答案: