Java 元类（Metaclass）与类（Class）的区别

2025年4月22日 | 阅读 5 分钟

元类 (Metaclass)

在面向对象编程语言中，元类可以被定义为一种类，它主要描述其他类的功能和行为。

元类的概念由 java.lang.Class 来表示。Java 中的每个类都是 Class 的一个实例，它允许反射和运行时类型分析。

然而，元类用于定义类本身的创建方式。

理解元类提供强大的自定义功能和特性很重要，但它们被认为是高级且强大的工具，应恰当使用和实现。过度使用元类通常会导致代码难以理解和维护。

简而言之，元类在面向对象编程语言中通过控制类的创建和行为发挥着至关重要的作用。开发人员可以控制特性和功能，以在类创建过程中实现自定义逻辑。然而，元类必须非常谨慎地实现和使用。

元类示例

这是一个简单的示例，演示了 Class 如何充当元类

示例

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Getting the meta-class of String
        Class<?> metaClass = String.class;
        // Printing meta-class information
        System.out.println("Class Name: " + metaClass.getName());
        System.out.println("Superclass: " + metaClass.getSuperclass());
        System.out.println("Declared Methods:");
        for (var method: metaClass.getDeclaredMethods()) {
            System.out.println(method.getName());
        }
    }
}

输出

Class Name: java.lang.String
Superclass: class java.lang.Object
Declared Methods:
value
equals
length
toString
hashCode
getChars
compareTo
compareTo
indexOf
indexOf
indexOf
indexOf
indexOf
checkIndex
valueOf
valueOf
valueOf
valueOf
valueOf
valueOf
valueOf
valueOf
valueOf
coder
rangeCheck
checkBoundsOffCount
isLatin1
charAt
codePointAt
codePointBefore
codePointCount
offsetByCodePoints
checkBoundsBeginEnd
getBytes
getBytes
getBytes
getBytes
getBytes
contentEquals
contentEquals
nonSyncContentEquals
regionMatches
regionMatches
startsWith
startsWith
lastIndexOf
lastIndexOf
lastIndexOf
lastIndexOf
lastIndexOf
substring
substring
isEmpty
replace
replace
matches
replaceFirst
replaceAll
split
split
toLowerCase
toLowerCase
toUpperCase
toUpperCase
trim
strip
stripLeading
stripTrailing
indexOfNonWhitespace
lines
repeat
lastIndexOfNonWhitespace
outdent
isBlank
toCharArray
format
format
resolveConstantDesc
resolveConstantDesc
codePoints
equalsIgnoreCase
compareToIgnoreCase
endsWith
subSequence
concat
contains
join
join
indent
stripIndent
translateEscapes
chars
transform
formatted
copyValueOf
copyValueOf
intern
checkOffset
valueOfCodePoint
describeConstable
lambda$stripIndent$3
lambda$indent$2
lambda$indent$1
lambda$indent$0

上述程序检索有关 String 类的元数据，包括其名称、超类和声明的方法。Class 对象能够进行自我分析，使其成为 Hibernate 和 Spring 等框架的强大工具。

类

在 Java 编程语言中，类是与面向对象编程 (OOP) 原则相关联的基本构建块。

换句话说，类是一组具有共同属性的对象。它是创建对象的模板或蓝图。它是一个逻辑实体，不能是物理的。它用于定义属性、字段、类成员、变量、方法等。可以使用以 class 关键字开头的语法在 Java 程序中声明类，后跟类名。

类示例

示例

//Java Program to illustrate how to define a class and fields    
class Main{    
 //defining fields    
 int id=20;//field or data member or instance variable    
 String name "Peter";    
 //creating the main() method inside the Main class    
 public static void main(String args[]){    
  //Creating an object or instance    
  Main s1=new Main();//creating an object of the Main class   
  //Printing values of the object    
  System.out.println(s1.id);  //accessing member through reference variable    
  System.out.println(s1.name);    
 }    
}    

编译并运行

输出

20
Peter