泛型被引入到Java語(yǔ)言中，以便在編譯時(shí)提供更嚴(yán)格的類(lèi)型檢查并支持通用編程，為了實(shí)現(xiàn)泛型，Java編譯器將類(lèi)型擦除應(yīng)用于：

如果類(lèi)型參數(shù)是無(wú)界的，則用它們的邊界或Object替換泛型類(lèi)型中的所有類(lèi)型參數(shù)，因此，生成的字節(jié)碼僅包含普通的類(lèi)、接口和方法。

如有必要，插入類(lèi)型轉(zhuǎn)換以保持類(lèi)型安全。

生成橋接方法以保留擴(kuò)展泛型類(lèi)型中的多態(tài)性。

類(lèi)型擦除確保不為參數(shù)化類(lèi)型創(chuàng)建新類(lèi)，因此，泛型不會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行時(shí)開(kāi)銷(xiāo)。

在類(lèi)型擦除過(guò)程中，Java編譯器將擦除所有類(lèi)型參數(shù)，并在類(lèi)型參數(shù)有界時(shí)將其每一個(gè)替換為第一個(gè)邊界，如果類(lèi)型參數(shù)為無(wú)界，則替換為Object。

考慮以下表示單鏈表中節(jié)點(diǎn)的泛型類(lèi)：

public class Node {

    private T data;
    private Node next;

    public Node(T data, Node next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }

    public T getData() { return data; }
    // ...
}

因?yàn)轭?lèi)型參數(shù)T是無(wú)界的，所以Java編譯器用Object替換它：

public class Node {

    private Object data;
    private Node next;

    public Node(Object data, Node next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }

    public Object getData() { return data; }
    // ...
}

在以下示例中，泛型Node類(lèi)使用有界類(lèi)型參數(shù)：

public class Node> {

    private T data;
    private Node next;

    public Node(T data, Node next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }

    public T getData() { return data; }
    // ...
}

Java編譯器將有界類(lèi)型參數(shù)T替換為第一個(gè)邊界類(lèi)Comparable：

public class Node {

    private Comparable data;
    private Node next;

    public Node(Comparable data, Node next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }

    public Comparable getData() { return data; }
    // ...
}

Java編譯器還會(huì)擦除泛型方法參數(shù)中的類(lèi)型參數(shù)，考慮以下泛型方法：

// Counts the number of occurrences of elem in anArray.
//
public static  int count(T[] anArray, T elem) {
    int cnt = 0;
    for (T e : anArray)
        if (e.equals(elem))
            ++cnt;
        return cnt;
}

因?yàn)?b>T是無(wú)界的，所以Java編譯器用Object替換它：

public static int count(Object[] anArray, Object elem) {
    int cnt = 0;
    for (Object e : anArray)
        if (e.equals(elem))
            ++cnt;
        return cnt;
}

假設(shè)定義了以下類(lèi)：

class Shape { /* ... */ }
class Circle extends Shape { /* ... */ }
class Rectangle extends Shape { /* ... */ }

你可以編寫(xiě)一個(gè)泛型方法來(lái)繪制不同的形狀：

public static  void draw(T shape) { /* ... */ }

Java編譯器將T替換為Shape：

public static void draw(Shape shape) { /* ... */ }

有時(shí)類(lèi)型擦除會(huì)導(dǎo)致你可能沒(méi)有預(yù)料到的情況，以下示例顯示了如何發(fā)生這種情況，該示例（在橋接方法中描述）顯示了編譯器有時(shí)如何創(chuàng)建一個(gè)稱(chēng)為橋接方法的合成方法，作為類(lèi)型擦除過(guò)程的一部分。

給出以下兩個(gè)類(lèi)：

public class Node {

    public T data;

    public Node(T data) { this.data = data; }

    public void setData(T data) {
        System.out.println("Node.setData");
        this.data = data;
    }
}

public class MyNode extends Node {
    public MyNode(Integer data) { super(data); }

    public void setData(Integer data) {
        System.out.println("MyNode.setData");
        super.setData(data);
    }
}

考慮以下代碼：

MyNode mn = new MyNode(5);
Node n = mn;            // A raw type - compiler throws an unchecked warning
n.setData("Hello");     
Integer x = mn.data;    // Causes a ClassCastException to be thrown.

類(lèi)型擦除后，此代碼變?yōu)椋?/p>

MyNode mn = new MyNode(5);
Node n = (MyNode)mn;         // A raw type - compiler throws an unchecked warning
n.setData("Hello");
Integer x = (String)mn.data; // Causes a ClassCastException to be thrown.

以下是代碼執(zhí)行時(shí)發(fā)生的情況：

n.setData("Hello")導(dǎo)致方法setData(Object)在類(lèi)MyNode的對(duì)象上執(zhí)行（MyNode類(lèi)從Node繼承了setData(Object)）。

在setData(Object)的方法體中，n引用的對(duì)象的data字段被分配給String。

通過(guò)mn引用的同一對(duì)象的data字段可以被訪問(wèn)，并且應(yīng)該是一個(gè)整數(shù)（因?yàn)?b>mn是MyNode，它是Node）。

嘗試將String分配給Integer會(huì)導(dǎo)致Java編譯器在賦值時(shí)插入的轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)ClassCastException。

在編譯擴(kuò)展參數(shù)化類(lèi)或?qū)崿F(xiàn)參數(shù)化接口的類(lèi)或接口時(shí)，編譯器可能需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)合成方法，稱(chēng)為橋接方法，作為類(lèi)型擦除過(guò)程的一部分，你通常不需要擔(dān)心橋接方法，但如果出現(xiàn)在堆棧跟蹤中，你可能會(huì)感到困惑。

在類(lèi)型擦除之后，Node和MyNode類(lèi)變?yōu)椋?/p>

public class Node {

    public Object data;

    public Node(Object data) { this.data = data; }

    public void setData(Object data) {
        System.out.println("Node.setData");
        this.data = data;
    }
}

public class MyNode extends Node {

    public MyNode(Integer data) { super(data); }

    public void setData(Integer data) {
        System.out.println("MyNode.setData");
        super.setData(data);
    }
}

在類(lèi)型擦除之后，方法簽名不匹配，Node方法變?yōu)?b>setData(Object)，MyNode方法變?yōu)?b>setData(Integer)，因此，MyNode的setData方法不會(huì)覆蓋Node的setData方法。

為了解決這個(gè)問(wèn)題并在類(lèi)型擦除后保留泛型類(lèi)型的多態(tài)性，Java編譯器生成一個(gè)橋接方法以確保子類(lèi)型按預(yù)期工作，對(duì)于MyNode類(lèi)，編譯器為setData生成以下橋接方法：

class MyNode extends Node {

    // Bridge method generated by the compiler
    //
    public void setData(Object data) {
        setData((Integer) data);
    }

    public void setData(Integer data) {
        System.out.println("MyNode.setData");
        super.setData(data);
    }

    // ...
}

如你所見(jiàn)，橋接方法與類(lèi)型擦除后的Node類(lèi)的setData方法具有相同的方法簽名，委托給原始的setData方法。

類(lèi)型擦除部分討論編譯器移除與類(lèi)型參數(shù)和類(lèi)型實(shí)參相關(guān)的信息的過(guò)程，類(lèi)型擦除的結(jié)果與變量參數(shù)(也稱(chēng)為varargs)方法有關(guān)，該方法的varargs形式參數(shù)具有非具體化的類(lèi)型，有關(guān)varargs方法的更多信息，請(qǐng)參閱將信息傳遞給方法或構(gòu)造函數(shù)的任意數(shù)量的參數(shù)部分。

可具體化類(lèi)型是類(lèi)型信息在運(yùn)行時(shí)完全可用的類(lèi)型，這包括基元、非泛型類(lèi)型、原始類(lèi)型和無(wú)界通配符的調(diào)用。

非具體化類(lèi)型是指在編譯時(shí)通過(guò)類(lèi)型擦除移除信息的類(lèi)型，即未定義為無(wú)界通配符的泛型類(lèi)型的調(diào)用，非具體化類(lèi)型在運(yùn)行時(shí)不具有所有可用的信息。非具體化類(lèi)型的例子有List和List，JVM無(wú)法在運(yùn)行時(shí)區(qū)分這些類(lèi)型，正如對(duì)泛型的限制所示，在某些情況下不能使用非具體化類(lèi)型：例如，在instanceof表達(dá)式中，或作為數(shù)組中的元素。

當(dāng)參數(shù)化類(lèi)型的變量引用不是該參數(shù)化類(lèi)型的對(duì)象時(shí)，會(huì)發(fā)生堆污染，如果程序執(zhí)行某些操作，在編譯時(shí)產(chǎn)生未經(jīng)檢查的警告，則會(huì)出現(xiàn)這種情況。如果在編譯時(shí)（在編譯時(shí)類(lèi)型檢查規(guī)則的限制內(nèi)）或在運(yùn)行時(shí)，無(wú)法驗(yàn)證涉及參數(shù)化類(lèi)型（例如，強(qiáng)制轉(zhuǎn)換或方法調(diào)用）的操作的正確性，將生成未經(jīng)檢查的警告，例如，在混合原始類(lèi)型和參數(shù)化類(lèi)型時(shí)，或者在執(zhí)行未經(jīng)檢查的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換時(shí)，會(huì)發(fā)生堆污染。

在正常情況下，當(dāng)所有代碼同時(shí)編譯時(shí)，編譯器會(huì)發(fā)出未經(jīng)檢查的警告，以引起你對(duì)潛在堆污染的注意，如果多帶帶編譯代碼的各個(gè)部分，則很難檢測(cè)到堆污染的潛在風(fēng)險(xiǎn)，如果確保代碼在沒(méi)有警告的情況下編譯，則不會(huì)發(fā)生堆污染。

包含vararg輸入?yún)?shù)的泛型方法可能會(huì)導(dǎo)致堆污染。

考慮以下ArrayBuilder類(lèi)：

public class ArrayBuilder {

  public static  void addToList (List listArg, T... elements) {
    for (T x : elements) {
      listArg.add(x);
    }
  }

  public static void faultyMethod(List... l) {
    Object[] objectArray = l;     // Valid
    objectArray[0] = Arrays.asList(42);
    String s = l[0].get(0);       // ClassCastException thrown here
  }

}

以下示例HeapPollutionExample使用ArrayBuiler類(lèi)：

public class HeapPollutionExample {

  public static void main(String[] args) {

    List stringListA = new ArrayList();
    List stringListB = new ArrayList();

    ArrayBuilder.addToList(stringListA, "Seven", "Eight", "Nine");
    ArrayBuilder.addToList(stringListB, "Ten", "Eleven", "Twelve");
    List> listOfStringLists =
      new ArrayList>();
    ArrayBuilder.addToList(listOfStringLists,
      stringListA, stringListB);

    ArrayBuilder.faultyMethod(Arrays.asList("Hello!"), Arrays.asList("World!"));
  }
}

編譯時(shí)，ArrayBuilder.addToList方法的定義產(chǎn)生以下警告：

warning: [varargs] Possible heap pollution from parameterized vararg type T

當(dāng)編譯器遇到varargs方法時(shí)，它會(huì)將varargs形式參數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)組，但是，Java編程語(yǔ)言不允許創(chuàng)建參數(shù)化類(lèi)型的數(shù)組，在方法ArrayBuilder.addToList中，編譯器將varargs形式參數(shù)T...元素轉(zhuǎn)換為形式參數(shù)T[]元素，即數(shù)組，但是，由于類(lèi)型擦除，編譯器會(huì)將varargs形式參數(shù)轉(zhuǎn)換為Object[]元素，因此，存在堆污染的可能性。

以下語(yǔ)句將varargs形式參數(shù)l分配給Object數(shù)組objectArgs：

Object[] objectArray = l;

這種語(yǔ)句可能會(huì)引入堆污染，與varargs形式參數(shù)l的參數(shù)化類(lèi)型匹配的值可以分配給變量objectArray，因此可以分配給l，但是，編譯器不會(huì)在此語(yǔ)句中生成未經(jīng)檢查的警告，編譯器在將varargs形式參數(shù)List ... l轉(zhuǎn)換為形式參數(shù)List[] l時(shí)已生成警告，此語(yǔ)句有效，變量l的類(lèi)型為List[]，它是Object[]的子類(lèi)型。

因此，如果將任何類(lèi)型的List對(duì)象分配給objectArray數(shù)組的任何數(shù)組組件，編譯器不會(huì)發(fā)出警告或錯(cuò)誤，如下所示：

objectArray[0] = Arrays.asList(42);

此語(yǔ)句使用包含一個(gè)Integer類(lèi)型的對(duì)象的List對(duì)象分配objectArray數(shù)組的第一個(gè)數(shù)組組件。

假設(shè)你使用以下語(yǔ)句調(diào)用ArrayBuilder.faultyMethod：

ArrayBuilder.faultyMethod(Arrays.asList("Hello!"), Arrays.asList("World!"));

在運(yùn)行時(shí)，JVM在以下語(yǔ)句中拋出ClassCastException：

// ClassCastException thrown here
String s = l[0].get(0);

存儲(chǔ)在變量l的第一個(gè)數(shù)組組件中的對(duì)象具有List類(lèi)型，但此語(yǔ)句需要一個(gè)List類(lèi)型的對(duì)象。

如果聲明一個(gè)具有參數(shù)化類(lèi)型參數(shù)的varargs方法，并確保方法體不會(huì)因?yàn)閷?duì)varargs形式參數(shù)的不正確處理而拋出ClassCastException或其他類(lèi)似異常，你可以通過(guò)向靜態(tài)和非構(gòu)造方法聲明添加以下注解來(lái)阻止編譯器為這些類(lèi)型的varargs方法生成的警告：

@SafeVarargs

@SafeVarargs注解是方法合約的文檔部分，這個(gè)注解斷言該方法的實(shí)現(xiàn)不會(huì)不正確地處理varargs形式參數(shù)。

盡管不太可取，但通過(guò)在方法聲明中添加以下內(nèi)容來(lái)抑制此類(lèi)警告也是可能的：

@SuppressWarnings({"unchecked", "varargs"})

但是，此方法不會(huì)抑制從方法的調(diào)用地點(diǎn)生成的警告，如果你不熟悉@SuppressWarnings語(yǔ)法，請(qǐng)參閱注解。