一、泛型擦除
1.概念
泛型是Java1.5版本才引进的概念,在这之前是没有泛型的,但是,泛型代码能够很好地和之前版本的代码兼容。那是因为,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,我们称之为--类型擦除。
示例:
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> integerArrayList = new ArrayList<>();
ArrayList<String> stringArrayList = new ArrayList<>();
System.out.println(integerArrayList.getClass().getSimpleName());
System.out.println(stringArrayList.getClass().getSimpleName());
System.out.println(integerArrayList.getClass() == stringArrayList.getClass());
}
}
运行结果:
ArrayList
ArrayList
true
虽然在编译阶段integerArrayList指定的泛型为Integer类型,stringArrayList指定的泛型为String类型,看上去似乎是不同类型,但是在编译完成之后这些泛型信息都被擦除掉了,它们本质上都是ArrayList类型,这个擦除的过程就是类型擦除。
2.分类
- 无限制类型擦除
示例:
class Erasure<T> {
private T key;
public T getKey() {
return key;
}
public void setKey(T key) {
this.key = key;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Erasure<String> erasure = new Erasure<>();
// 利用反射,获取Erasure类的字节码文件的Class类对象
Class<? extends Erasure> erasureClass = erasure.getClass();
// 获取所有的成员变量
Field[] declaredFields = erasureClass.getDeclaredFields();
for (Field declaredField : declaredFields) {
// 打印成员变量的名称和类型
System.out.println(declaredField.getName() + ":" + declaredField.getType().getSimpleName());
}
}
}
运行结果:
key:Object
- 有限制类型擦除
示例:
class Erasure<T extends Number> {
private T key;
public T getKey() {
return key;
}
public void setKey(T key) {
this.key = key;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Erasure<Integer> erasure = new Erasure<>();
// 利用反射,获取Erasure类的字节码文件的Class类对象
Class<? extends Erasure> erasureClass = erasure.getClass();
// 获取所有的成员变量
Field[] declaredFields = erasureClass.getDeclaredFields();
for (Field declaredField : declaredFields) {
// 打印成员变量的名称和类型
System.out.println(declaredField.getName() + ":" + declaredField.getType().getSimpleName());
}
}
}
运行结果:
key:Number
- 擦除方法中类型定义的参数
示例:
class Erasure<T extends Number> {
private T key;
public T getKey() {
return key;
}
public void setKey(T key) {
this.key = key;
}
/**
* 泛型方法
* @param t
* @return
* @param <T>
*/
public <T extends List> T show(T t) {
return t;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Erasure<Integer> erasure = new Erasure<>();
// 利用反射,获取Erasure类的字节码文件的Class类对象
Class<? extends Erasure> erasureClass = erasure.getClass();
// 获取所有的方法
Method[] declaredMethods = erasureClass.getDeclaredMethods();
for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
// 打印方法名和方法的返回值类型
System.out.println(declaredMethod.getName() + ":" + declaredMethod.getReturnType().getSimpleName());
}
}
}
运行结果:
getKey:Number
show:List
setKey:void
- 桥接方法
示例:
interface Info<T> {
T info(T t);
}
class infoImpl implements Info<Integer> {
@Override
public Integer info(Integer value) {
return value;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Class<infoImpl> infoClass = infoImpl.class;
Method[] declaredMethods = infoClass.getDeclaredMethods();
for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
System.out.println(declaredMethod.getName() + ":" + declaredMethod.getReturnType().getSimpleName());
}
}
}
运行结果:
info:Integer
info:Object
二、泛型使用限制
由于类型擦除的隐蔽性,泛型的使用存在以下约束限制:
- 不能用泛型类型参数创建实例对象,如T object = new T(),由于类型擦除原理,编译时所有泛型类型都会变为相应的原始类型,这时泛型T是没有类型的,是无效的。
- 不能使用泛型类创建数组,如T[ ] elements = new T[capacity]. 如果先创建一个类型数组而后转型为Object,会导致数组创建失败和类型擦除问题。
- 不能将泛型用在静态的上下文中,泛型类的所有实例均有相同的运行时类,这个泛型类的静态变量和静态方法被它的所有实例所共享,因此在泛型类中定义的静态变量和静态的泛型方法是非法的,会出现程序安全隐患。
- 不能用基本数据类型替换类型参数,如List<int>,其中int为基本类型,必须使用其包装类型Integer。
- 异常类不能使用泛型,否则将泛型用在异常捕获中将会出现编译错误。