Java编程探索之泛型擦除实例解析

1.问题引出

源码：

 public static void main(String[] args) {
    List<Integer> a = new ArrayList<Integer>();
    List<String> b = new ArrayList<String>();
    System.out.println(a.getClass() == b.getClass());//结果true
  }

编译后L

 public static void main(String[] args) {
    ArrayList a = new ArrayList();//编译后为原生的ArrayList
    ArrayList b = new ArrayList();//编译后为原生的ArrayList
    System.out.println(a.getClass() == b.getClass());
  }

这里就是java的泛型擦除,也就是编译后泛型信息都会丢失,对于编译后的代码,里面存的只是一个Object,也就是classa和calssb擦除后都只是ArrayList类型.再看一个复杂点的例子.

2.深入

2.1.1 例一

源码：

  List<String> stringList = new ArrayList<>();
    stringList.add("张三");
    stringList.add("李四");
    String str1 = stringList.get(0);
    stringList.get(1);

编译后：

 ArrayList stringList = new ArrayList();
    stringList.add("张三");
    stringList.add("李四");
    String str1 = (String)stringList.get(0);//这里自动强转了
    stringList.get(1);

stringList.add方法接收的是Object类型参数,而不是指定的泛型String,说明泛型信息编译后不存在

stringList.get方法取出的也是个Object类型,当进行赋值操作的时候会强转为泛型类型,注意是赋值操作时才会强转,也就是用到的时候,理由就是stringList.get(1)对应的字节码并没有强转

2.1.2例二

源码：

 List stringList = new ArrayList<>();
    stringList.add("张三");
    stringList.add("李四");
    String str1 = (String) stringList.get(0);//手动强转
    stringList.get(1);

编译后：

  ArrayList stringList = new ArrayList();
    stringList.add("张三");
    stringList.add("李四");
    String str1 = (String)stringList.get(0);
    stringList.get(1);

两个例子相比较得到结论,使用泛型的话,运行期把对象都是当成object来处理的,所以可以运用的方法都是object的方法,且在赋值操作时,编译器会自动强转为指定泛型类型,另一个好处就是在编译期更早的发现向下转型可能出现的错误,因为向下转型是不安全的.

2.2.1 例三(带上界的擦除)

上界使用extends限定,使用上界的话,泛型就可以调用上界的方法,比如下面这种,泛型T调用了Human
的say()方法.

源码：

public class HumanSay<T extends Human> {
  private T t;
  public HumanSay(T t) {
    this.t = t;
  }
  public void proxySay(){
    t.say();//调用human的方法
  }
  public T get(){
    return t;
  }
}

编译后：

public class HumanSay<T extends Human> {
  private T t;
  public HumanSay(T t) {
    this.t = t;
  }
  public void proxySay() {
    this.t.say();
  }
  public T get() {
    return this.t;
  }
}

结论:

当使用上界时泛型擦除擦除为上界的类型,因此也就解释了为啥可以调用上界的方法.并且会和赋值操作的时候一样自动强转为对应的泛型,之前是Object强转,这里则是Human强转,两者都是向上转型,为安全的操作.

2.2.2 带通配符的上界

首先泛型的出现是为了安全,为了限定,这个例子和之前不同的是在list里面使用了? extends Fruit,字面理解为任何包括Fruit以及从Fruit继承下来的子类,但是实际上代码只能接收null值,其他值都不接受.

原因:

对于boolean add(E e)操作,这里的泛型E并没有被标记上某一种特定类型,而是占位符?代替,标识可以接收任意类型,所以接收的null.然而正因为如此所以不能接受特定类型,所以Apple,Apple1,Fruit都是不能通过编译的,因为这样的操作是不安全的,为了避免类型不同的情况，所以会编译不通过.

源码：

public class Test3 {
  public static void main(String[] args) {
    List<? extends Fruit> list = new ArrayList<>();
    //list.add(new Apple());//不能通过编译
    //list.add(new Apple1());//不能通过编译
    //list.add(new Fruit());//不能通过编译
    list.add(null);//能通过编译
    Object apple = list.get(0);//
  }
}
class Fruit{}
class Apple extends Fruit{}
class Apple1 extends Apple{}
class Orange extends Fruit{}

2.3.1 带通配符的下界

下界使用关键词super来指定.? super Apple和extend不同的是指定基类为Fruit以及Fruit的父类.那为什么不能add(Fruit)呢?

原因:

泛型是为了安全,泛型可能出现的错误最大程度的在编译期发现,因为可以添加Fruit以及他的父类,导致这里的泛型没有统一的根,因此add进去的值必须是绝对安全的,那么只有Apple及其子类是符合的,子类会转换为Apple存储,所以add其他父类是不允许的.

public class Test3 {
  public static void main(String[] args) {
    List<? super Apple> list = new ArrayList<>();
    list.add(new Apple());
    list.add(new Apple1());
//    list.add(new Fruit());//不能通过编译
    Object apple = list.get(0);
  }
}
class Fruit{}
class Apple extends Fruit{}
class Apple1 extends Apple{}
class Orange extends Fruit{}

总结:

泛型的出现是为了减少向下转型出现的错误,泛型的目的是尽可能的在编译器发现转型时的错误,所以对于不安全的操作(编译器认为的)会绝对禁止,存储进去的都是绝对安全(编译器认为的)的数据.

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