【Java】 泛型擦除
文章目录
- 1. 泛型擦除的介绍
- 1.1 泛型擦除的原因
- 1.2 泛型擦除规则
- 1.3 泛型擦除规则的验证
- 2. 使用反射获取被擦除泛型信息的技巧
- 3. 泛型擦除导致的两大经典问题的解决方案
- 3.1 在泛型类中获取实际泛型类型
- 3.2 在泛型接口进行接口回调后获取实际泛型类型
1. 泛型擦除的介绍
1.1 泛型擦除的原因
- 原因一：JDK1.5及1.5之前都是没有泛型的概念的，JDK1.5之后引入了泛型的概念并为了与之前的JDK版本兼容，所以引入了泛型擦除的概念。
- 原因二：若对每个泛型类型都生成不同的目标代码，现有10个不同泛型的List，就要生成10份字节码，这样会造成不仅造成代码膨胀，而且一份字节码对应一个Class对象，占据大量的内存。
1.2 泛型擦除规则
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情况一：首先将 所有声明泛型的地方 都擦除，然后若 定义该泛型的地方 没有指定泛型上界，则 所有该泛型类型的变量的数据类型 在编译之后都替换为Object
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情况二：首先将 所有声明泛型的地方 都擦除，然后若 定义该泛型的地方 指定了泛型上界，则 所有该泛型类型的变量的数据类型 在编译之后都替换为泛型上界
- 例题1：
- 例题2：
1.3 泛型擦除规则的验证
- 方式一：通过Class对象验证：想通过Class对象获取泛型信息，但是仅仅获取的泛型信息是占位符，并不是实际的泛型类型
List list = new ArrayList(); Map map = new HashMap(); System.out.println(Arrays.toString(list.getClass().getTypeParameters())); // 输出：[E] System.out.println(Arrays.toString(map.getClass().getTypeParameters())); // 输出：[K, V]
- 方式二：通过反射机制验证：我们知道泛型只是用来对变量类型进行约束，这个约束只在编译阶段有效，在编译之后泛型就被擦除了。比如：
因此，如果可以绕过编译阶段对泛型的约束检测，那么就可以传入任何类型的变量(因为都可以向上转型为Object类型)：
ArrayList list = new ArrayList(); list.add("张三"); list.add("李四"); // 通过反射绕过编译 Class clazz = list.getClass(); Method method = clazz.getMethod("add", Object.class); // 这里必须是Object，因为泛型擦除规则：ArrayList中E没有泛型上界，所以泛型擦除后占位符E用Object代替 method.invoke(list, 21); // 打印该集合 System.out.println(list); System.out.println(list.get(2));运行结果为：
2. 使用反射获取被擦除泛型信息的技巧
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问：进行泛型擦除后的程序就能够在JDK1.5上正确执行了，那么还有必要保存原本的泛型信息吗？
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答：会保存。所有类会先将自己类中涉及的所有实际泛型备份放在自己类中，然后自己类再将进行泛型擦除 【超级重要！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！】。
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原理及获取方式：使用了泛型的类编译为class文件时会生成一个signature字段，而原本的泛型信息就被保存在class文件中signature指向的常量池中。
但是signature是一个private修饰的属性，不能直接访问，只能通过反射访问。因为class文件中会生成一些public修饰的方法能将访问signature属性并获取相关信息。所以，在实际中一般采用这些方法来获取泛型，而不是直接使用signature字段。具体方法为：
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例子：
class A { } class B extends A { } public class Generic { public static void main(String[] args) { ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) B.class.getGenericSuperclass(); Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments(); for(Type actualTypeArgument: actualTypeArguments) { System.out.println(actualTypeArgument); } } } // 输出： class java.lang.String class java.lang.Integer3. 泛型擦除导致的两大经典问题的解决方案
泛型有3类：泛型类、泛型接口、泛型方法。但无论是哪种都会造成泛型擦除，而这也造成了问题：
- 问题1：由于泛型擦除，导致无法在 泛型类 中获取实际泛型类型
解决方法：使用匿名内部类
- 问题2：由于泛型擦除，导致无法在 泛型接口 进行 接口回调 之后获取实际泛型类型
解决方法：使用匿名内部类
- 泛型方法的泛型擦除导致的问题，目前还没有遇到，遇到了再补充！！！
3.1 在泛型类中获取实际泛型类型
根据泛型擦除规则知道类在编译之后所有泛型都会被Object或者泛型上界代替，因此导致 泛型类 中无法获取原本的泛型信息。
那么问题来了，我就是要获取原本的泛型信息该怎么办？？？？
- 比如：要实现以下需求
- 有两种方式实现该需求，这两种方式都是借助反射实现该需求的：
- 方式一：将MyTest的class对象当做参数传入即可。但是这样需要修改Stream类的代码，也就是说要修改源码
① 分析
② 解决方法：
- 方式二：使用匿名内部类。这样不用修改Stream类的代码，也就是说不需要修改源码，只要在使用该类的地方做修改即可
-
分析：找一个类来继承泛型类，那么这个类就能保留泛型类的实际泛型类型：
此时，以上代码从逻辑上就等价于以下代码：
如果还不能理解，请运行以下代码并思考：
class A { } class B extends A { } public class Generic { public static void main(String[] args) { ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) B.class.getGenericSuperclass(); Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments(); for(Type actualTypeArgument: actualTypeArguments) { System.out.println(actualTypeArgument); } } } // 输出： class java.lang.String class java.lang.Integer -
最终解决方法：
class Stream { public Stream(List list) { ParameterizedType genericSuperclass = (ParameterizedType) this.getClass().getGenericSuperclass(); for (Type actualTypeArgument : genericSuperclass.getActualTypeArguments()) { System.out.println(actualTypeArgument); } } } public class MyTest { public static void main(String[] args) throws Exception { ArrayList list = new ArrayList(); Stream stream = new Stream(list) { }; } }
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3.2 在泛型接口进行接口回调后获取实际泛型类型
问题：对于函数式接口，如果使用匿名内部类创建该接口对象的话，一般都会使用lambda表达式来代替匿名内部类。但是，在某些情况下匿名内部类不会报错，而使用lambda表达式会报错。
- 方式一：将MyTest的class对象当做参数传入即可。但是这样需要修改Stream类的代码，也就是说要修改源码
- 问题1：由于泛型擦除，导致无法在 泛型类 中获取实际泛型类型
- 方式一：通过Class对象验证：想通过Class对象获取泛型信息，但是仅仅获取的泛型信息是占位符，并不是实际的泛型类型
