Java的类型擦除式泛型详解

Shun

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。这篇文章主要介绍了Java的类型擦除式泛型,需要的朋友可以参考下

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。

• 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。
  
• 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。
  
• 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。
  
• 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。
  

到此这篇关于Java的类型擦除式泛型详解的文章就介绍到这了,更多相关Java擦除式泛型内容请搜索CodeAE代码之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持CodeAE代码之家！
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