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Java擦除式泛型 Java的类型擦除式泛型详解

南橘ryc   2021-08-07 我要评论
想了解Java的类型擦除式泛型详解的相关内容吗,南橘ryc在本文为您仔细讲解Java擦除式泛型的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:Java擦除式泛型,Java的类型擦除式泛型,下面大家一起来学习吧。

Java选择的泛型类型叫做类型擦除式泛型。什么是类型擦除式泛型呢?就是Java语言中的泛型只存在于程序源码之中,在编译后的字节码文件里,则全部泛型都会被替换为原来的原始类型(Raw Type),并且会在相应的地方插入强制转型的代码。

因此,对于运行期间的Java程序来说ArrayList< Integer>和ArrayList< String>其实是同一个类型。这也就是Java选择的泛型类型叫做类型擦除式泛型的原因。

ArrayList<String> stringArrays =new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> intArrays =new ArrayList<>();

System.out.println(stringArrays.getClass().getTypeName().equals(intArrays.getClass().getTypeName()));

很显然 答案是 true,因为他们的类型都是java.util.ArrayList

一、类型擦除式泛型

Java为什么采用这种泛型呢?其实在于如果使用C#类型的泛型的话,会导致新的的Java版本无法去兼容原始的Java版本,也就会违背“二进制兼容性”原则。

所谓“二进制兼容性”,指的就是在升级java的版本时,不必重新修改原来的程序代码,既可使得程序在现在以至于未来的版本中能够正常运行。

也是因为“二进制兼容性”原则,Java在1.4.2之前的版本都没有支持过泛型,如果需要在1.5之后的版本突然引入泛型,就需要考虑让以前的程序在新版本的虚拟机中还能正常运行。

其实,Java的设计者也可以考虑学习C#一般,平行地增加一套泛型版本的新类型,以前的版本保持不变就行了。但是Java的设计人员并没有这么做,而是选择了把已有的不支持泛型的类型泛型化,不添加任何平行于已有类型的泛型版。

还是我们刚刚所讲的例子,因为Java1.5之后把所有的类型泛型化,所以ArrayList< Integer>和ArrayList< String>全都被转化为了ArrayList的子类。

将之前的代码反序列化之后,我们能够看出强制转化的类型消失了,Java代码变回了泛型出现之前的写法。

public static void main(String[] var0) {
    ArrayList var1 = new ArrayList();
    ArrayList var2 = new ArrayList();
}

当然,元素访问时插入了从Object到String的时候,则会强制转型代码。

泛型擦除之后:

HashMap var1 = new HashMap();
var1.put("A", "A");
System.out.println((String)var1.get("A"));

HashMap var2 = new HashMap();
var2.put(1, "A");
System.out.println((String)var2.get(1));

HashMap var3 = new HashMap();
var3.put("A", 1);
System.out.println(var3.get("A"));

也是因为类型擦除的问题,我们存入List的不同类型的对象都可以自然的转换成Object类型,但是取出的时候都需要强制转换,所以会出现拆箱装箱的消耗、以及可能出现的数据类型转换的错误。因此,在使用集合的时候推荐使用ArrayList< String>这种已经转换完毕的形式。

ArrayList var1 = new ArrayList();
var1.add("aaaa");
var1.add(100);
var1.add('c');
var1.add(21.5F);

二、泛型可能出现的问题

1、类型转换的问题

如果我们想实现一个方法,想要将不确定的List集合转化为数组,那我们该怎么做?因为泛型的类型可擦除,我们无法直接从List中取得参数化类型T,所以只能从额外的参数中传递一个数组的泛型类型进去进行转换。

//必须传递Class<T> otherType作为参数类型
public static <T> T[] convert(List<T> list ,Class<T> otherType){
    T[] array = (T[]) Array.newInstance(otherType,list.size());
    return array;
}
public static void main(String[] args) {
    List<String> list = new ArrayList<String>(){{
        add("A");
    }};
 
    String[] result =convert(list,String.class);
}

当然,也可以通过反射手段来获取泛型类型。

Class clazz = list.getClass();
//getSuperclass()获得该类的父类

System.out.println(clazz.getSuperclass()); //class java.util.ArrayList
//getGenericSuperclass()获得带有泛型的父类
//Type是 Java 编程语言中所有类型的公共高级接口。它们包括原始类型、参数化类型、数组类型、类型变量和基本类型。

Type type = clazz.getGenericSuperclass();
System.out.println(type); //java.util.ArrayList<java.lang.String>

//ParameterizedType参数化类型,即泛型
ParameterizedType p = (ParameterizedType) type;

//getActualTypeArguments获取参数化类型的数组,泛型可能有多个
Class c = (Class) p.getActualTypeArguments()[0];
System.out.println(c); //class java.lang.String

String[] convert = convert(list, c);

2、泛型与重载的矛盾

public static  void method(List<String> list){
     
}
public static  void method(List<Integer> list){
}

便已无法通过:
'method(List<Integer>)' clashes with 'method(List<String>)'; both methods have same erasure

我们已知上面的代码是无法通过编译的,因为List中的参数被擦除了,变成了原始类型的List。

三、泛型的最佳实践

经过之前的论述,大家已经知道了Java泛型的一些基础知识,以及在使用泛型的时候可能出现的问题。如果在使用泛型的时候可以遵循一些基本的原则,就能避免一些常见的问题。

在代码中避免泛型类和原始类型的混用。比如List< String>和List不应该共同使用。这样会产生一些编译器警告和潜在的运行时异常。当需要利用JDK 5之前开发的遗留代码,而不得不这么做时,也尽可能的隔离相关的代码。

  1. 在代码中避免泛型类和原始类型的混用。比如List< String>和List不应该共同使用。这样会产生一些编译器警告和潜在的运行时异常。当需要利用JDK 5之前开发的遗留代码,而不得不这么做时,也尽可能的隔离相关的代码。
  2. 在使用带通配符的泛型类的时候,尽可能的明确通配符所代表的一组类型的概念。
  3. 泛型类最好不要同数组一块使用。你只能创建new List<?>[10]这样的数组,无法创建new List[10]这样的。这限制了数组的使用能力,而且会带来很多费解的问题。因此,当需要类似数组的功能时候,使用集合类即可。
  4. 如果编译器给出的警告信息,在其他地方很多时候可以忽略(可能是格式带来的问题),但是在泛型代码中还是尽量解决问题。

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