java泛型和类型擦除

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2022-12-03 12:51 241阅读 0赞

java泛型和类型擦除  
泛型的本质是参数化类型，这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中。泛型是在JAVA 1.5版本中才引入的，它能和以前的版本兼容的原因是泛型信息只存在于代码编译阶段，在进入 JVM 之前，与泛型相关的信息会被擦除掉，即类型擦除。  
根据使用情况可以分为以下三种：  
泛型类  
泛型方法  
泛型接口  
下面是一个常用的泛型类：

// 一个泛型类，可以根据需要包装不同结果的返回值
    public class Result<T> { 
    
        private boolean success;
    
        private String message;
    
        private T data;
    
        // 一个泛型方法
        // 返回值类型定义前的<T>是必须的，用来声明一个类型持有者名称，然后就可以把T当作一个类型代表来声明成员、参数和返回值类型。
        public static <T> Result<T> success(T data) { 
            Result<T> r = new Result<>();
            r.success = true;
            r.data = data;
            return r;
        }
    
        public static <T> Result<T> error(String message) { 
            Result<T> r = new Result<>();
            r.message = message;
            return r;
        }
    
        // getter & setter
    }

为什么要用T而不是其它字母？事实上是可以任意字符串（如Result< something >），但是为了显得专业，一般约定几个大写字母在不同场景使用。

T 最常用，一般代指任意类，不知道用啥就用它  
E 代表Element，一般用在集合的泛型场景  
K 代表Key，一般和Value一起出现在键值对场景（如Entry）  
V 代表Value，一般和Key一起出现在键值对场景（如Entry）  
还有些不太常见的如S，U…  
类型擦除

在Java SE 1.5之前，没有泛型的情况的下，通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”，“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换，而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况，编译器可能不提示错误，在运行的时候才出现异常，这是一个安全隐患。泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，以提高代码的重用率。

import java.lang.reflect.Field;
    import java.util.Date;
    
    public class Main { 
    
        public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException { 
            Result<Date> r1 = Result.success(new Date());
            Result<Number> r2 = Result.success(2.333);
            dataType(r1);
            dataType(r2);
        }
    
        private static void dataType(Result<?> result) throws NoSuchFieldException { 
            Field field = result.getClass().getDeclaredField("data");
            System.out.println(field.getType().toString());
        }
    
    }
    
    /* 输出:  class java.lang.Object class java.lang.Object  */

通过反射我们在运行时得到了data的类型，发现都是Object，证明代码编译后所谓泛型都没了，这就是泛型擦除。  
通过反射绕过泛型限制

import java.lang.reflect.Method;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Date;
    
    public class Main { 
    
        public static void main(String[] args) throws Exception { 
            ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
            //正规途径
            list.add(1);
            //反射大法
            Method m = list.getClass().getMethod("add", Object.class);
            m.invoke(list, 2);
            m.invoke(list, 3.21);
            m.invoke(list, "对不起，我是字符串");
            m.invoke(list, new Date());
            for (Object x : list) { 
                System.out.println(x.getClass().getName() + ":\t" + x);
            }
        }
    }
    
    /* 输出:  java.lang.Integer: 1 java.lang.Integer: 2 java.lang.Double: 3.21 java.lang.String: 对不起，我是字符串 java.util.Date: Sun Jul 28 23:49:34 CST 2019  */