## [为什么需要 RTTI](https://lingcoder.gitee.io/onjava8/#/book/19-Type-Information?id=%e4%b8%ba%e4%bb%80%e4%b9%88%e9%9c%80%e8%a6%81-rtti) 下面看一下我们已经很熟悉的一个例子，它使用了多态的类层次结构。基类`Shape`是泛化的类型，从它派生出了三个具体类：`Circle`、`Square`和`Triangle`（见下图所示）。  这是一个典型的类层次结构图，基类位于顶部，派生类向下扩展。面向对象编程的一个基本目的是：让代码只操纵对基类(这里即`Shape`)的引用。这样，如果你想添加一个新类(比如从`Shape`派生出`Rhomboid`)来扩展程序，就不会影响原来的代码。在这个例子中，`Shape`接口中动态绑定了`draw()`方法，这样做的目的就是让客户端程序员可以使用泛化的`Shape`引用来调用`draw()`。`draw()`方法在所有派生类里都会被覆盖，而且由于它是动态绑定的，所以即使通过`Shape`引用来调用它，也能产生恰当的行为，这就是多态。 因此，我们通常会创建一个具体的对象(`Circle`、`Square`或者`Triangle`)，把它向上转型成`Shape`(忽略对象的具体类型)，并且在后面的程序中使用`Shape`引用来调用在具体对象中被重载的方法（如`draw()`）。 代码如下： ~~~ // typeinfo/Shapes.java import java.util.stream.*; abstract class Shape { void draw() { System.out.println(this + ".draw()"); } @Override public abstract String toString(); } class Circle extends Shape { @Override public String toString() { return "Circle"; } } class Square extends Shape { @Override public String toString() { return "Square"; } } class Triangle extends Shape { @Override public String toString() { return "Triangle"; } } public class Shapes { public static void main(String[] args) { Stream.of( new Circle(), new Square(), new Triangle()) .forEach(Shape::draw); } } ~~~ 输出结果： ~~~ Circle.draw() Square.draw() Triangle.draw() ~~~ 基类中包含`draw()`方法，它通过传递`this`参数传递给`System.out.println()`，间接地使用`toString()`打印类标识符(注意：这里将`toString()`声明为`abstract`，以此强制继承者覆盖该方法，并防止对`Shape`的实例化)。如果某个对象出现在字符串表达式中(涉及"+"和字符串对象的表达式)，`toString()`方法就会被自动调用，以生成表示该对象的`String`。每个派生类都要覆盖（从`Object`继承来的）`toString()`方法，这样`draw()`在不同情况下就打印出不同的消息(多态)。 这个例子中，在把`Shape`对象放入`Stream<Shape>`中时就会进行向上转型(隐式)，但在向上转型的时候也丢失了这些对象的具体类型。对`stream`而言，它们只是`Shape`对象。 严格来说，`Stream<Shape>`实际上是把放入其中的所有对象都当做`Object`对象来持有，只是取元素时会自动将其类型转为`Shape`。这也是 RTTI 最基本的使用形式，因为在 Java 中，所有类型转换的正确性检查都是在运行时进行的。这也正是 RTTI 的含义所在：在运行时，识别一个对象的类型。 另外在这个例子中，类型转换并不彻底：`Object`被转型为`Shape`，而不是`Circle`、`Square`或者`Triangle`。这是因为目前我们只能确保这个`Stream<Shape>`保存的都是`Shape`： * 编译期，`stream`和 Java 泛型系统确保放入`stream`的都是`Shape`对象（`Shape`子类的对象也可视为`Shape`的对象），否则编译器会报错； * 运行时，自动类型转换确保了从`stream`中取出的对象都是`Shape`类型。 接下来就是多态机制的事了，`Shape`对象实际执行什么样的代码，是由引用所指向的具体对象（`Circle`、`Square`或者`Triangle`）决定的。这也符合我们编写代码的一般需求，通常，我们希望大部分代码尽可能少了解对象的具体类型，而是只与对象家族中的一个通用表示打交道（本例中即为`Shape`）。这样，代码会更容易写，更易读和维护；设计也更容易实现，更易于理解和修改。所以多态是面向对象的基本目标。 但是，有时你会碰到一些编程问题，在这些问题中如果你能知道某个泛化引用的具体类型，就可以把问题轻松解决。例如，假设我们允许用户将某些几何形状高亮显示，现在希望找到屏幕上所有高亮显示的三角形；或者，我们现在需要旋转所有图形，但是想跳过圆形(因为圆形旋转没有意义)。这时我们就希望知道`Stream<Shape>`里边的形状具体是什么类型，而 Java 实际上也满足了我们的这种需求。使用 RTTI，我们可以查询某个`Shape`引用所指向对象的确切类型，然后选择或者剔除特例。