聊聊Java泛型擦除那些事

た入场券 2022-02-04 22:35 203阅读 0赞

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相关文章：  
[秒懂Java泛型][Java]  
[秒懂Java类型（Type）系统][Java_Type]

### 文章目录 ###

*  概述
 *  泛型
 *   *  泛型信息运行时擦除
     *  泛型信息声明时保留
     *  结论
     *  获取并使用泛型
     *   *  使用场景
 *  总结

# 概述 #

曾几何时你是否在简历中写道：精通Java、精通xx、精通oo 等等的字眼，说出来不怕丢人，本人也干过。现在想想真是惊叹于当时的“勇气”，或者是自大？亦或是无知？ 如果为了找工作，写上这些还是情有可原的，毕竟大部分筛选简历的是那些毛都不懂的HR,但是你内心中还是要对精通二字怀有敬畏之情！不为别的，就为了你可以虚怀若谷，勇往直前，如果你都认为自己精通了，估计就会坐井观天，止步不前了。

今天让我们聊聊Java泛型擦除那些事，就当做自己的学习笔记吧。

# 泛型 #

概念及使用方法不是本文的重点，如果对泛型的概念和使用有疑问请出门左转查看 [秒懂Java泛型][Java]。本文也不想争论Java泛型实现机制的优劣，因为研究不够深入，不敢妄言。我们就现在Java泛型的实现方式聊聊其中的一些事。

## 泛型信息运行时擦除 ##

Java 泛型在运行时擦除这一点应该大部分开发者都有一定了的解，那么什么叫擦除了呢？**就是泛型信息在源代码里面有，而在生成的字节码里面就没有了**，之所以这么干主要是为了向下兼容老的java版本。那问题就很明了了，字节码中都不存在泛型的信息了，而我们的运行时对象是`JVM`从字节码装载进来的,那自然也就没有泛型信息了。看下面代码

ArrayList<String> arrayString=new ArrayList<String>();     
     ArrayList<Integer> arrayInteger=new ArrayList<Integer>();     
     System.out.println(arrayString.getClass()==arrayInteger.getClass());

上面代码输入结果为 **true**，可见通过运行时获取的类信息是完全一致的，泛型类型被擦除了！

至此，我以为我精通了Java 泛型，直到有一天我写了 [秒懂Java类型（Type）系统][Java_Type] 这篇文章，我变的很困惑。不是说Java的泛型是运行时擦除的吗，为什么我还能通过反射获取到泛型信息，例如我有如下代码

public class TypeTest<T>{
          public List<T> list;
    }

我通过反射可以获取到这list的声明类型 `java.util.List<T>`

Field list = TypeTest.class.getField("list");
    Type genericType1 = list.getGenericType();
    System.out.println("参数类型1:" + genericType1.getTypeName());

输出

参数类型1:java.util.List<T>

是不是很奇怪，不是被擦除了吗？这是为什么？

## 泛型信息声明时保留 ##

通过仔细思考上面对泛型擦除的原理的理解：**泛型擦除是泛型信息在源代码里面有，而在生成的字节码里面就没有了**，我们会提出疑问。难道这种情况下，泛型的信息被保留到了字节码里面去了吗？如果你对一个问题有疑问那就去亲自试一下。

第一：定义一个非泛型类，然后查看其生成的字节码文件

public class FruitsContainer{
        public Number mNum;
    }

我用 **Bytecode Viewer** 这个工具来查看生成的字节码文件`FruitsContainer.class`，如下图所示：第一部分是源代码，第二部分是从`class`文件中反编译出的代码，第三部分是字节码文件内容。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1NodVNoZW5nMDAwNw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
我们其实要重点关注的是字节码的那部分，看与其泛型版本的异同

第二：定义一个泛型类，然后查看其生成的字节码文件

public class Fruit {
    }
    
    public class FruitsContainer<T extends Fruit>{
        public T t;
    }

如下图所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1NodVNoZW5nMDAwNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
我们先看最右侧的原始的字节码文件有何异同。可以看到，在第三行多了`&<T:Ladvanced/Fruit:>`,下面还有几处带`<>`的地方，这些就是被保留了的泛型信息。其实从第二部分反编译后的源码更容易看出，多了很多`Signature`.

可见，在这种情况下，泛型的信息被保留到了字节码文件中。

## 结论 ##

Java泛型信息是否擦除有如下两种情况：

1.  声明侧泛型信息保留  
    例如声明泛型接口，泛型类，泛型方法时的泛型信息
2.  使用侧泛型信息擦除  
    例如方法的局部变量等。

## 获取并使用泛型 ##

下面举一个如何获取并使用泛型信息的例子，接着上面的代码，我们定义如下两个类

public class Apple extends Fruit {
    }
    
    public class AppleContainer extends FruitsContainer<Apple> {
        public AppleContainer appleContainer;
    }

其中`AppleContainer`继承至`FruitsContainer` 泛型类.我们可以通过如下代码获得`AppleContainer`带泛型信息的父类`FruitsContainer<advanced.Apple>`

private static void genericTest(){
            Type superType=(AppleContainer.class.getGenericSuperclass());
            System.out.println(superType);
    
            if (superType instanceof ParameterizedType){
                ParameterizedType paramType=(ParameterizedType)superType;
                System.out.println(Arrays.toString(paramType.getActualTypeArguments()));
            }
        }

输出：

advanced.FruitsContainer<advanced.Apple>
    [class advanced.Apple]

可见，我们是有能力在运行时获取声明类型的泛型信息的。

### 使用场景 ###

那么在运行时获取泛型信息有什么用呢？我现在遇到过两个使用场景。

1.  对泛型类型进行校验  
    在`Retrofit2`这个网络请求库中大量使用，例如其要求定义的方法返回类型必须是泛型的，例如`Call<T>`,而不能是`Call`。它还会校验`T`是否为合法的类型.
2.  序列化和反序列化  
    例如使用Gson时，我们需要将·json·转换为Java对象，假设这个对象是带泛型信息，就得告诉框架要转换的那个java对象的泛型类型。

List<CommentBean>= fromJson("json...",
                                    new TypeToken<ArrayList<CommentBean>>(){}.getType());

上面那段反序列化的代码就是要告诉Gson框架泛型参数为`ArrayList<CommentBean>>`。这里面又有一个很有趣的点，就是 `new TypeToken<ArrayList<CommentBean>>(){}` 而不是 `new TypeToken<ArrayList<CommentBean>>()`  
加上一对`{}`就表示是匿名类，那样通过编译器编译后才能正确获取到其泛型信息。

例如我们有如下代码，那么大家想一想，输出是什么呢？

System.out.println(new FruitsContainer<Apple>().getClass().getGenericSuperclass());
      System.out.println(new FruitsContainer<Apple>(){}.getClass().getGenericSuperclass());

输出：

class java.lang.Object
    advanced.FruitsContainer<advanced.Apple>

留个思考题，为什么会这样？有兴趣的可以在评论区讨论，其实上面已经给出了提示。

# 总结 #

如果你仍然在做技术，那就努力提高你的技术，虽然真理无穷。但怕什么真理无穷，进一寸有一寸的欢喜！

最后，求关注，求点赞！有任何疑问可以评论留言，我会尽力回复的。

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[Java_Type]: https://blog.csdn.net/ShuSheng0007/article/details/89520530
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