要理解RTTI在Java中的工作原理，首先必须知道类型信息在运行时是如何表达的。这项工作是由称为Class对象的特殊对象完成的，它包含了与类有关的信息。事实上，Class对象就是用来创建类的所有的“常规”对象的。Java使用Class对象来执行其RTTI，即使你正在执行的是类似转型这样的操作。Class类还拥有大量的使用RTTI的其他方式。
类是程序的一部分，每个类都有一个Class对象。换言之，每当编写并且编译了一个新类，就会产生一个Class对象（更恰当地说，是被保存在一个同名的.class文件中）。为了生成这个类的对象，运行这个程序的Java虚拟机（JVM）将使用被称为“类加载器”的子系统。
类加载子系统实际上可以包含一条类加载器链，但是只有一个原生类加载器，它是JVM实现的一部分。原生类加载器加载的是所谓的可信类，包括Java API类，它们通常是从本地盘加载的。在这条链中，通常不需要添加额外的类加载器，但是如果你有特殊需求（例如以某种特殊的方式加载类，以支持Web服务器应用，或者在网络中下载类），那么你有一种方式可以挂接额外的类加载器，但是如果你有特殊需求（例如以某种特殊的方式加载类，以支持Web服务器应用，或者在网络中下载类），那么你有一种方式可以挂接额外的类加载器。
所有的类都是在对其第一次使用时，动态加载到JVM中的。当程序创建第一个对类的静态成员的引用时，就会加载这个类。这个证明构造器也是类的静态方法，即使在构造器之前并没有使用static关键字。因此，使用new操作符创建类的新对象也会被当作对类的静态成员的引用。
因此，Java程序在它开始运行之前并非被完全加载，其各个部分是在必需时才加载的。这一点与许多传统语言都不同。动态加载使能的行为，在诸如C++这样的静态加载语言中是很难或者根本不可能复制的。
类加载器首先检查这个类的Class对象是否已经加载。如果尚未加载，默认的类加载器就会根据类名查找.class文件（例如，某个附加类加载器可能会在数据库中查找字节码）。在这个类的字节码被加载时，它们会接受验证，以确保其没有被破坏，并且不包含不良Java代码（这是Java中用于安全防范目的的措施之一）。
一但某个类的Class对象被载入内存，它就被用来创建这个类的所有对象。下面的示范程序可以证明这一点：
//:typeinfo/SweetShop.java
//Examination of the way the class loader works.
import static net.mindview.util.Print.*;
class Candy{
static {print("loading Candy");}
}
class Gum{
static {print("loading Gum");}
}
class cookie{
static {print("loading cookie");}
}
public class SweetShop{
public static void main(String[] args){
print("inside main");
new Candy();
print("After creating Candy");
try{
Class.forName("Gum");
}catch(ClassNotFoundException e){
print("Couldn't find Gum");
}
print("After Class.forName("Gum")");
new cookie();
print("After creating cookie");
}
}//:~
这里的每个Candy、Gum和cookie，都有一个static子句，该子句在类第一次被加载时执行。这时会有相应的信息打印出来，告诉我们这个类什么时候被加载了。在main()中创建对象的代码被置于打印语句之间，以帮助我们判断加载的时间点。
从输出中可以看到，Class对象仅在需要的时候才被加载，static初始化是在类加载时进行的。
特别有趣的一行是：
Class.forName("Gum");
这个方法是Class类（所有Class对象都属于这个类）的一个static成员。Class对象就和其他对象一样，我们可以获取并操作它的引用（这也就是类加载器的工作）。forName()是取得Class对象的引用的一种方法。它是用一个包含目标类的文本名（注意拼写和大小写）的String作输入参数，返回的是一个Class对象的引用，上面的代码忽略了返回值。对forName()的调用是为了它产生的“副作用”；如果类Gum还没有被加载就加载它。在加载的过程中，Gum的static子句被执行。
在前面的例子里，如果Class.forName()找不到你要加载的类，它会抛出异常ClassNot-FoundException。这里我们只需简单报告问题，但在更严密的程序里，可能要在异常处理程序中解决这个问题。
无论何时，只要你想在运行时使用类型信息，就必须首先获得对恰当的Class对象的引用。Class.forName()就是实现此功能的便捷途径，因为你不需要为了获得Class引用而持有该类型的对象。但是，如果你已经拥有了一个感兴趣的类型的对象，那就可以通过调用getClass()方法来获取Class引用了，这个方法属于根类Object的一部分，它将返回表示该对象的实际类型的Class引用。Class包含很多有用的方法，下面是其中的一部分：
//:typeinfo/toys/ToyTest.java
//Testing class Class.
package typeinfo.toys;
import static net.mindview.util.Print.*;
interface HasBatteries {}
interface Waterproof {}
interface Shoots{}
class Toy{
//Comment out the following default constractor
//to see NoSuchMethodError from(*1*)
Toy() {}
Toy(int i) {}
}
class FancyToy extends Toy
implements HasBatteries, Waterproof, Shoots{
FancyToy() {super(1);}
}
public class ToyTest{
static void printInfo(Class cc){
print("Class name:"+cc.getName()+
" is interface? [" +cc.isInterface() + "]");
print("Simple name:"+ cc.getSimpleName());
print("Canonical name:"+ cc.getCanonicalName());
}
public static void main (String[] args){
Class c=null;
try{
c=Class.forName("typeinfo.toys.FancyToy");
}catch(ClassNotFoundexception e) {
print("Can't find FancyToy");
System.exit(1);
}
printInfo(c);
for(Class face : c.getInterfaces())
printInfo(face);
Class up=c.getSuperclass();
Object obj = null;
try{
// Requires default constractor;
obj=up.newInstance();
}catch(InstantiationException e){
print("Cannot instantiate");
System.exit(1);
}catch(IllegalAccessException e){
print("Cannot access");
System.exit(1);
}
printInfo(obj.getClass());
}
}//:~
FancyToy继承自Toy并实现了HasBatteries、Waterproof和Shoots接口。在main()中，用forName()方法在适当的try语句块中，创建了一个Class引用，并将其初始化为指向FancyToy Class。注意，在传递给forName()的字符串中，你必须使用全限定名（包含包名）。
printInfo()使用getName()来产生全限定的类名，并分别使用getSimpleName()和getCanonicalName()（在Java SE5中引入的来产生不含包名的类名和全限定的类名。isInterface()方法如同其名，可以告诉你这个Class对象是否表示某个接口。因此，通过Class对象，你可以发现你想要了解的类型的所有信息。
在main()中调用的Class.getInterfaces()方法返回的是Class对象，它们表示在感兴趣的Class对象中所包含的接口。
如果你有一个Class对象，还可以使用getSuperclass()方法查询其直接基类，这将返回你可以用来进一步查询的Class对象。因此，你可以在运行时发现一个对象完整的类继承结构。
Class的newInstance()方法是实现“虚拟构造器”的一种途径，虚拟构造器允许你声明：“我不知道你的确切类型，但是无论如何要正确的创建你自己”。在前面的示例中，up仅仅只是一个Class引用，在编译期不具备任何更进一步的类型信息。当你创建新实例时，会得到Object引用，但是这个引用指向的是Toy对象。当然，在你可以发送Object能够接受的消息之外的任何消息之前，你必须更多的了解它，并执行某种转型。另外，使用newInstance()来创建的类，必须带有默认的构造器。在本章的稍后部分，你将会看到如何通过使用Java的反射API，用任意的构造器来动态的创建类的对象。
