博客地址：Java泛型：類型擦除
前情回顧
Java泛型：泛型類、泛型接口和泛型方法
類型擦除
代碼片段一
Class c1 = new ArrayList().getClass();
Class c2 = new ArrayList().getClass();
System.out.println(c1 == c2);
/* Output
true
*/
顯然在平時(shí)使用中，ArrayList()和new ArrayList()是完全不同的類型，但是在這里，程序卻的的確確會(huì)輸出true。
這就是Java泛型的類型擦除造成的，因?yàn)椴还苁?b>ArrayList()還是new ArrayList()，都在編譯器被編譯器擦除成了ArrayList。那編譯器為什么要做這件事？原因也和大多數(shù)的Java讓人不爽的點(diǎn)一樣——兼容性。由于泛型并不是從Java誕生就存在的一個(gè)特性，而是等到SE5才被加入的，所以為了兼容之前并未使用泛型的類庫(kù)和代碼，不得不讓編譯器擦除掉代碼中有關(guān)于泛型類型信息的部分，這樣最后生成出來(lái)的代碼其實(shí)是『泛型無(wú)關(guān)』的，我們使用別人的代碼或者類庫(kù)時(shí)也就不需要關(guān)心對(duì)方代碼是否已經(jīng)『泛化』，反之亦然。
在編譯器層面做的這件事（擦除具體的類型信息），使得Java的泛型先天都存在一個(gè)讓人非常難受的缺點(diǎn)：
在泛型代碼內(nèi)部，無(wú)法獲得任何有關(guān)泛型參數(shù)類型的信息。
代碼片段二
List list = new ArrayList();
Map map = new HashMap();
System.out.println(Arrays.toString(list.getClass().getTypeParameters()));
System.out.println(Arrays.toString(map.getClass().getTypeParameters()));
/* Output
[E]
[K, V]
*/
關(guān)于getTypeParameters()的解釋：
Returns an array of TypeVariable objects that represent the type variables declared by the generic declaration represented by this GenericDeclaration object, in declaration order. Returns an array of length 0 if the underlying generic declaration declares no type variables.
我們期待的是得到泛型參數(shù)的類型，但是實(shí)際上我們只得到了一堆占位符。
代碼片段三
public class Main {
public T[] makeArray() {
// error: Type parameter "T" cannot be instantiated directly
return new T[5];
}
}
我們無(wú)法在泛型內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)T類型的數(shù)組，原因也和之前一樣，T僅僅是個(gè)占位符，并沒(méi)有真實(shí)的類型信息，實(shí)際上，除了new表達(dá)式之外，instanceof操作和轉(zhuǎn)型（會(huì)收到警告）在泛型內(nèi)部都是無(wú)法使用的，而造成這個(gè)的原因就是之前講過(guò)的編譯器對(duì)類型信息進(jìn)行了擦除。
同時(shí)，面對(duì)泛型內(nèi)部形如T var;的代碼時(shí)，記得多念幾遍：它只是個(gè)Object，它只是個(gè)Object……
代碼片段四
public class Main {
private T t;
public void set(T t) {
this.t = t;
}
public T get() {
return t;
}
public static void main(String[] args) {
Main m = new Main();
m.set("findingsea");
String s = m.get();
System.out.println(s);
}
}
/* Output
findingsea
*/
雖然有類型擦除的存在，使得編譯器在泛型內(nèi)部其實(shí)完全無(wú)法知道有關(guān)T的任何信息，但是編譯器可以保證重要的一點(diǎn)：內(nèi)部一致性，也是我們放進(jìn)去的是什么類型的對(duì)象，取出來(lái)還是相同類型的對(duì)象，這一點(diǎn)讓Java的泛型起碼還是有用武之地的。
代碼片段四展現(xiàn)就是編譯器確保了我們放在t上的類型的確是T（即便它并不知道有關(guān)T的任何類型信息）。這種確保其實(shí)做了兩步工作：
set()處的類型檢驗(yàn)
get()處的類型轉(zhuǎn)換
這兩步工作也成為邊界動(dòng)作。
代碼片段五
public class Main {
public List fillList(T t, int size) {
List list = new ArrayList();
for (int i = 0; i < size; i++) {
list.add(t);
}
return list;
}
public static void main(String[] args) {
Main m = new Main();
List list = m.fillList("findingsea", 5);
System.out.println(list.toString());
}
}
/* Output
[findingsea, findingsea, findingsea, findingsea, findingsea]
*/
代碼片段五同樣展示的是泛型的內(nèi)部一致性。
擦除的補(bǔ)償
如上看到的，但凡是涉及到確切類型信息的操作，在泛型內(nèi)部都是無(wú)法共工作的。那是否有辦法繞過(guò)這個(gè)問(wèn)題來(lái)編程，答案就是顯示地傳遞類型標(biāo)簽。
代碼片段六
public class Main {
public T create(Class type) {
try {
return type.newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
public static void main(String[] args) {
Main m = new Main();
String s = m.create(String.class);
}
}
代碼片段六展示了一種用類型標(biāo)簽生成新對(duì)象的方法，但是這個(gè)辦法很脆弱，因?yàn)檫@種辦法要求對(duì)應(yīng)的類型必須有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，遇到Integer類型的時(shí)候就失敗了，而且這個(gè)錯(cuò)誤還不能在編譯器捕獲。
進(jìn)階的方法可以用限制類型的顯示工廠和模板方法設(shè)計(jì)模式來(lái)改進(jìn)這個(gè)問(wèn)題，具體可以參見(jiàn)《Java編程思想 （第4版）》P382。
代碼片段七
public class Main {
public T[] create(Class type) {
return (T[]) Array.newInstance(type, 10);
}
public static void main(String[] args) {
Main m = new Main();
String[] strings = m.create(String.class);
}
}
代碼片段七展示了對(duì)泛型數(shù)組的擦除補(bǔ)償，本質(zhì)方法還是通過(guò)顯示地傳遞類型標(biāo)簽，通過(guò)Array.newInstance(type, size)來(lái)生成數(shù)組，同時(shí)也是最為推薦的在泛型內(nèi)部生成數(shù)組的方法。
以上，泛型的第二部分的結(jié)束。
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