【Java】泛型擦除-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【Java】泛型擦除。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

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

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
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<Integer> list = new ArrayList<Integer>();  
Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>();  
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：
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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<String> 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<E>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

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？
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！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！】。
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：

例子：

class A<T, ID> {  
}  
  
class B extends A<String, Integer> {  
}  
  
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

3. 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：
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此时，以上代码从逻辑上就等价于以下代码：
java 泛型擦除,# JavaSE,java,泛型擦除
如果还不能理解，请运行以下代码并思考：

class A<T, ID> {  
}  
  
class B extends A<String, Integer> {  
}  
  
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<E> {
    public Stream(List<E> 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<String> list = new ArrayList<>();
        Stream<String> stream = new Stream<String>(list) {
        };
    }
}

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。

比如：要实现以下需求
- 最重要的一个点就是Lambda表达式是将对应的接口改造为对应的类，并没有构造新的类来实现泛型接口。所以泛型接口的实际泛型类型无法保存。也就是说等价于以下代码：
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：
1. 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FlatMapFunc类的代码，也就是说要修改源码
2. 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
  
  文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-817181.html