夯实JAVA基本之二 —— 反射（2）：泛型相关周边信息获取

女爷i 2023-06-06 10:48 151阅读 0赞

在上篇中，我们简单给大家讲解了如何利用反射来获取普通类型的类的使用，今天给大家讲解下，有关如何使用反射来获取泛型中的信息。提前提个醒，本篇文章内容稍难，大家可能需要多看几篇。  
这篇文章将大量用到泛型的知识，如果对泛型声明及填充不太了解的同学，请先看完《夯实JAVA基本之一 —— 泛型详解系列》

## 一、获取泛型超类和接口的相信信息 ##

在这部分内容中，我们将讲述如何获取泛型的超类和接口，把上篇中遗留下来的两个函数先讲完。

### 1、获取泛型超类相信信息 ###

上篇中，我们讲了，要获取泛型类型的超类，要用到一个函数：

//针对泛型父类而设计
    public Type getGenericSuperclass();

下面我们就先看看这个函数怎么用，我们依然以上篇中的Point类以及它的派生类PointImpl为例：

//Point泛型类的实现
    public class Point<T> {
        private T x,y;
     
        public T getX() {
            return x;
        }
     
        public void setX(T x) {
            this.x = x;
        }
     
        public T getY() {
            return y;
        }
     
        public void setY(T y) {
            this.y = y;
        }
     
    }
    //PointImpl类的实现
    public class PointImpl extends Point<Integer> {
    }

从上面的代码中，我们可以看到，Point类是一个泛型类，具有一个泛型变量T;而PointImpl派生自Point并且在派生时，将Point进行填充为Point，即将Point中的泛型变量填充为Integer类型。  
下面， 我们将通过反射获取PointImpl的父类的类型，以及PointImpl的填充类型  
我们在没看代码之前，我们先看看结果，我们知道PointImpl的父类类型是Point，而PointImpl的填充类型应该是Integer.  
然后我们再看看代码：

Class<?> clazz = PointImpl.class;
    Type type = clazz.getGenericSuperclass();
    if (type instanceof ParameterizedType) {
        ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) type;
        //返回表示此类型实际类型参数的 Type 对象的数组
        Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
        for (Type parameterArgType : actualTypeArguments) {
            Class parameterArgClass = (Class) parameterArgType;
            Log.d(TAG,"填充类型为：" + parameterArgClass.getName());
        }
     
        //返回 Type 对象，表示声明此类型的类或接口。
        Type type1 = parameterizedType.getRawType();
        Class class22 = (Class) type1;
        Log.d(TAG,"PointImpl的父类类型为："+class22.getName());
     
    }

相信上面这段代码，大家肯定是很不懂的。。。。因为确实狠复杂，不管那些，我们先看看结果：  
![SouthEast][]

从结果中，我们可以看到，先获得到的是PointImpl在填充父类时的类型Integer,然后获得的是PointImpl的父类类型。  
下面先看如何获取当前类在填充父类时的填充类型的：  
对应代码是这一块：

下面我们对这块分块讲解：

**（1）、获取泛型超类**

Class<?> clazz = PointImpl.class;
    Type type = clazz.getGenericSuperclass();

在这段代码中，我们通过clazz.getGenericSuperclass()获取PointImpl.class的超类。由于我们知道PointImpl.class的父类是泛型，所以我们只能使用clazz.getGenericSuperclass()来获取。但获取出来的类型确是很让人捉急。一个Type类型，下面我们先间断下，讲讲这个Type类型是个什么鬼。

**（2）、Type类型**

我们先看看Type的源码，看他自己是怎么说的：

package java.lang.reflect;
     
    /**
     * Common interface implemented by all Java types.
     *
     * @since 1.5
     */
    public interface Type {
        // Empty
    }

Type是一个接口，这里意思是它是Java所有类型都会继承这个接口。但通过源码会发现String,Integer,Double这些类都没有继承这个接口，就连Object也没继承！  
这就有点坑爹了，再仔细查代码会出现，Class继承了这个接口：

public final class Class<T> implements Serializable, AnnotatedElement, GenericDeclaration, Type {
    …………
    }

所以说，这个Type类型是泛型所特有的。那它用是来做什么的呢？  
他就是用来标识，当前Class中所填充的类型的。意思是，当我们在填充一个泛型时，比如上面我们的：

public class PointImpl extends Point<Integer> {
    }

这个填充类型就会放在Type的保存起来，当需要用到的时候再取出来。那问题又来了，我们这里填充的是Integer类型，那如果我们填充的是数组泛型呢，比如Point<ArrayList>，再假如我们填充的是一个通配符呢？这Type要怎么识别呢？  
为了解决这个问题，Java的开发者，在Type的基础上派生了另外几个接口，分别来保存不同的类型，他们分别是：

ParameterizedType：这就是上面我们代码中用到的，他代表的是一个泛型类型，比如Point，它就是一个泛型类型。  
我们在代码中，利用:

Class<?> clazz = PointImpl.class;
    Type type = clazz.getGenericSuperclass();

获得PointImpl.class的父类，而它的父类是Point，这明显是一个泛型类型，所以它对应的类型就是ParameterizedType；

TypeVariable：这个代表的就是泛型变量，例如Point,这里面的T就是泛型变量，而如果我们利用一种方法获得的对象是T,那它对应的类型就是TypeVariable；（这个类型的应用后面会细讲）

WildcardType：上面的TypeVariable对应的是泛型变量，而如果我们得到不是泛型变量，而是通配符比如：? extends Integer,那它对应的类型就是WildcardType；

GenericArrayType：如果我们得到的是类似String\[\]这种数组形式的表达式，那它对应的类型就是GenericArrayType，非常值得注意的是如果type对应的是表达式是ArrayList这种的，这个type类型应该是ParameterizedType，而不是GenericArrayType，只有类似Integer\[\]这种的才是GenericArrayType类型。

虽然我们后面会对TypeVariable，WildcardType进行讲解，这里还是先对他们三个类型对应的意义先总结一下，比如我们这里的clazz.getGenericSuperclass()，得到的Type对应的是完整的泛型表达式即：Point，那它对应的类型就是ParameterizedType，如果我们得到的Type对应的表达式，仅仅是Point中用来填充泛型变量T的Integer,那这个Type对应的类型就是TypeVariable，如果我们得到的是依然是填充泛型变量T的填充类型，这而个填充类型却是通配符？，那这个Type对应的类型就是WildcardType。这一段看不大明白也没关系，后面还会再讲。

**（3）、ParameterizedType**

上面我们已经提到当获取的Type类型，对应的是一个完整泛型表达式的时候，比如，我们这里获取到的PointImpl.class的父类：

Class<?> clazz = PointImpl.class;
    Type type = clazz.getGenericSuperclass();

这时的type对应的完整表达式就是：Point  
在ParameterizedType中有两个极有用的函数：

Type[] getActualTypeArguments();
    Type getRawType();

getActualTypeArguments()：用来返回当前泛型表达式中，用来填充泛型变量的真正值的列表。像我们这里得到的Point，用来填充泛型变量T的是Integer类型，所以这里返回的Integer类型所对应的Class对象。（有关这一段，下面会补充，这里先看getRawType）

getRawType()：我们从我们上面的代码中，也可以看到，它返回的值是com.harvic.blog\_reflect\_2.Point，所以它的意义就是声明当前泛型表达式的类或者接口的Class对象。比如，我们这里的type对应的是Point，而声明Point这个泛型的当然是Point类型。所以返回的是Point.Class

下面我们再回过来看看getActualTypeArguments()：  
我们上面说到，这个函数将返回用来填充泛型变量真实参数列表。像我们这里的是Point，将返回Integer对应的Class对象。而并不是所有的每次都会返回填充类型对应的Class对象。我们知道我们在填充一个泛型时，是存在各种可能的，比如Point,Point<? extends Number>,Point<ArrayList>,Point<ArrayList<? extend Number>>,等等  
虽然我们没办法穷举可能填充为哪些类型，但我们知道Type类型是用来表示填充泛型变量的类型的，而继承Type接口只有下面五个：Class,ParameterizedType,TypeVariable,WildcardType,GenericArrayType!  
所以这也是Type\[\] getActualTypeArguments();中Type\[\]数组的所有可能取值！

**（4）、言归正转**  
好了，现在我们再回来看看我们的代码

我们在Type type = clazz.getGenericSuperclass();之后，得到的type的值对应的是：Point,所以我们知道，type对应的是ParameterizedType，所以我们用

if (type instanceof ParameterizedType) {
    …………
    }

来识别，然后将type变量强转为ParameterizedType变量：

ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) type;

然后到了最重要的两句：

Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
    for (Type parameterArgType : actualTypeArguments) {
        Class parameterArgClass = (Class) parameterArgType;
        Log.d(TAG,"填充类型为：" + parameterArgClass.getName());
    }

然后，先利用parameterizedType.getActualTypeArguments()获取当前泛型变量的填充列表，我们知道Point中泛型变量T被填充为Integer，所以我们得到的数组Type\[\]里，只有一个值，它对应的就是Integer.Class。  
然后我们将得到的Type进行强转成Class类型，所以parameterArgClass对应的值就是Integer.Class。所以我们利用parameterArgClass.getName()：java.lang.Integer

**（5）、getRawType()**

最后，我们再来看看getRawType的用法:

Type type1 = parameterizedType.getRawType();
    Class class22 = (Class) type1;
    Log.d(TAG,"PointImpl的父类类型为："+class22.getName());

我们知道，parameterizedType对应的值是Point,而parameterizedType.getRawType()得到的就是声明这个泛型的类的Class对象。所以这里的type1对应的值就是Point.Class。所以我们将其转换成Class对象，通过class22.getName()得到的值是：com.harvic.blog\_reflect\_2.Point

### 2、获取所继承泛型接口的相关信息 ###

上泛我们也说到，获取普通类所继承的接口使用的是Class.getInterfaces()函数，如果要获取泛型接口的对象需要用到：

//获取泛型接口的方法
    public Type[] getGenericInterfaces();

这里提前强调一点：大家需要注意是getGenericInterfaces()数与Class.getInterfaces()函数一样，都只能获取此类直接继承的接口列表！  
这里得到的一个Type数组，因为我们一个类可以继承多个接口，所以这里的每一个type对应的就是我们所继承的一个接口类型。  
下面我们举个例子来看这个接口的用法：  
首先，生成一个泛型接口：

public interface PointInterface<T,U> {
    }

可以看到，我们这个泛型接口里有两个泛型变量，这个接口里我们没有定义任何的方法，因为我们这里只会获取填充泛型接口的实际类型，不会用到它的方法，所以就没有必要生成了，写个空接口即可。  
然后，我们直接使用前面的PointImpl来继承好了，就不再另写其它类了：

public class PointImpl extends Point<Integer> implements PointInterface<String,Double> {
    }

从这里可以看出，我们在生成PointImpl时将 PointInterface<T,U>填充为PointInterface<String,Double>  
下面我们来看如何来获取PointImpl所继承的泛型接口的信息：

Class<?> clazz = PointImpl.class;
    Type[] types = clazz.getGenericInterfaces();
    for (Type type:types) {
        if (type instanceof ParameterizedType) {
            ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) type;
            //返回表示此类型实际类型参数的 Type 对象的数组
            Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
            for (Type parameterArgType : actualTypeArguments) {
                Class parameterArgClass = (Class) parameterArgType;
                Log.d(TAG, "此接口的填充类型为：" + parameterArgClass.getName());
            }
     
            //返回 Type 对象，表示声明此类型的类或接口。
            Type type1 = parameterizedType.getRawType();
            Class class22 = (Class) type1;
            Log.d(TAG,"声明此接口的类型为："+class22.getName());
        }
    }

依然是一长段让人受不了的代码，我们一点点来分析。  
首先，是获得PointImpl.class所继承接口的数组

Class<?> clazz = PointImpl.class;
    Type[] types = clazz.getGenericInterfaces();

因为我们知道，我们的PointImpl只继承了一个接口：PointInterface<String,Double>，所以此时的Type\[\]中只有一个元素，即代表着PointInterface<String,Double>的type  
然后是利用for…each循环遍历types中的每一个元素。

if (type instanceof ParameterizedType) {
         ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) type;
         //返回表示此类型实际类型参数的 Type 对象的数组
         Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
         for (Type parameterArgType : actualTypeArguments) {
             Class parameterArgClass = (Class) parameterArgType;
             Log.d(TAG, "此接口的填充类型为：" + parameterArgClass.getName());
         }
         …………
    }

因为我们知道，我们这里的type代表的是PointInterface<String,Double>，明显它是一个泛型，所以它对应的type类型应该是ParameterizedType！下面的代码就与上面获取泛型超类的一样了，即通过parameterizedType.getActualTypeArguments()获取到它的参数数组

Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
    for (Type parameterArgType : actualTypeArguments) {
        Class parameterArgClass = (Class) parameterArgType;
        Log.d(TAG, "此接口的填充类型为：" + parameterArgClass.getName());
    }

因为我们知道，PointInterface<T,U>被PointImpl填充为PointInterface<String,Double>，所以它的真实的参数类型应该是String和Double， 我们前面说过Type只有五种类型：Class,ParameterizedType,TypeVariable,WildcardType,GenericArrayType。而ParameterizedType代表完整的泛型表达式，TypeVariable代表泛型变量的符号即T,U等，WildcardType代表通配符，GenericArrayType代表数组类型，而Class则表示派生于Object的所有Class类，明显这里的String和Double是Class类型的。  
所以我们将它们强转为Class类型，然后通过parameterArgClass.getName()得到它们的完整路径名。  
最后通过parameterizedType.getRawType()获取声明PointInterface<String,Double>的接口类类型，虽然这里得到的是Type，但我们声明接口的是PointInterface.Class所以，也是Class类型，直接将其强转为Class即可。最后通过Class.getName()获取其完整的路径名。

//返回 Type 对象，表示声明此类型的类或接口。
    Type type1 = parameterizedType.getRawType();
    Class class22 = (Class) type1;
    Log.d(TAG,"声明此接口的类型为："+class22.getName());

好了，到这里，有关泛型超类和继承接口的信息获取到这就结束了，下面我们再来看看上面另外提到的另外三个Type类型：TypeVariable,WildcardType,GenericArrayType

## 二、Type的五种类型 ##

上面说们说过，Type接口是用来保存当前泛型被填充的类型的，它总共有五种类型：Class,ParameterizedType,TypeVariable,WildcardType,GenericArrayType  
在这上面的例子中，我们用到了Class,ParameterizedType；当type所代表的表达式是一个完整泛型时，比如Point,那这个Type类型就是ParameterizedType；如果type所代表的是一个确定的类，比如Integer,String,Double等，那这个type所对应的类型就是Class;强转之后，得到的就是他们所对应的Class对象，即Integer.Class,String.Class,Double.Class等  
前面我们说过，如果type对应的是一个泛型变量，即类似于T,或U这种还没有被填充的泛型变量，那它的类型就是TypeVariable；而如果type对应的是一个通配符表达式，比如？ extends Num，或者仅仅是一个通配符？，类似这种有通符符的类型就是WildcardType；  
而如果type对应的类型是类似于String\[\]的数组，那它的类型就是GenericArrayType；  
下面我们就来分别看看TypeVariable、WildcardType和GenericArrayType的用法

### 1、TypeVariable ###

我们上面说了，当type代表的类型是一个泛型变量时，它的类型就是TypeVariable。TypeVariable有两个函数：

String  getName();
    Type[]  getBounds();

*  getName:就是得到当前泛型变量的名称；
 *  getBounds：返回表示此类型变量上边界的 Type 对象的数组。如果没有上边界，则默认返回Object；

有关这两个函数我们举个例子来详细说明：  
我们依然在PointInterface泛型接口上做文章：

public interface PointInterface<T,U> {
    }
    public class PointGenericityImpl<T extends Number&Serializable> implements PointInterface<T,Integer> {
    }

这里，我们在PointInterface的基础上，重写一个类PointGenericityImpl，与上面直接在类中填充不同的是，它是一个泛型类，首先，将PointInterface<T,U>填充为PointInterface<T,Integer>，即第一个参数依然是一个泛型，而第二个参数填充为Integer；而我们也给PointGenericityImpl中的泛型变量T添加了限定：T extends Number&Serializable，给它添加了extends限定（上边界）：指定T必须派生自Number类和Serializable类。  
我们再看一下如何获取信息：

Class<?> clazz = PointGenericityImpl.class;
    Type[] types = clazz.getGenericInterfaces();
    for (Type type:types) {
        if (type instanceof ParameterizedType) {
            ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) type;
            //返回表示此类型实际类型参数的 Type 对象的数组
            Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
            for (Type parameterArgType : actualTypeArguments) {
     
                if(parameterArgType instanceof TypeVariable){
                    TypeVariable typeVariable = (TypeVariable) parameterArgType;
                    Log.d(TAG, "此接口的填充类型为：" + typeVariable.getName());
     
                    //返回表示此类型变量上边界的 Type 对象的数组。
                    Type[] typebounds = typeVariable.getBounds();
                    for (Type bound:typebounds){
                        Class<?> boundClass = (Class)bound;
                        //如果不写，则默认输出Object，如果写了，则输出对应的
                        Log.d(TAG, "bound为：" + boundClass.getName());
                    }
                }
                if (parameterArgType instanceof  Class){
                    Class parameterArgClass = (Class) parameterArgType;
                    Log.d(TAG, "此接口的填充类型为：" + parameterArgClass.getName());
                }
            }
     
        }
    }

先看看结果：  
![SouthEast 1][]

依然是一坨复杂得像翔一样的代码，我们逐段来分析下；  
首先,获取PointGenericityImpl直接继承的的泛型接口数组

Class<?> clazz = PointGenericityImpl.class;
    Type[] types = clazz.getGenericInterfaces();

我们知道PointGenericityImpl只直接继承了一个接口：PointInterface<T,Integer>，其中T的限定为：<T extends Number&Serializable>；所以types中只有一个元素，这个type元素代表的是PointInterface<T,Integer>，明显它是一个泛型，所以这个type的类型是ParameterizedType。所以，我们下面虽然用了for …each进行了列举了types中的所有元素，但我们知道它只有一个元素。  
然后我们将这个元素强转为ParameterizedType，然后利用parameterizedType.getActualTypeArguments()得到PointInterface<T,U>中T和U被填充的真实类型对应的Type数组。

ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) type;
    //返回表示此类型实际类型参数的 Type 对象的数组
    Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();

我们知道，PointInterface<T,U>被真实填充为了PointInterface<T,Integer>，其中T的限定为：<T extends Number&Serializable>；所以这个Type\[\]数组包含两个变量，一个是T,一个是Integer;  
我们知道T是一个泛型变量，所以对应的类型应该是TypeVariable  
而Integer则是一个具体的类，它对应的类型应该是Class

**针对T:**

if(parameterArgType instanceof TypeVariable){
        TypeVariable typeVariable = (TypeVariable) parameterArgType;
        Log.d(TAG, "此接口的填充类型为：" + typeVariable.getName());
     
        //返回表示此类型变量上边界的 Type 对象的数组。
        Type[] typebounds = typeVariable.getBounds();
        for (Type bound:typebounds){
            Class<?> boundClass = (Class)bound;
            //如果不写，则默认输出Object，如果写了，则输出对应的
            Log.d(TAG, "bound为：" + boundClass.getName());
        }
    }

我们知道T对应的type是TypeVariable,所以将它强转为TypeVariable变量。然后用typeVariable.getName()获取这个填充的泛型变量的名字，得到的值为：  
![SouthEast 2][]

然后，利用typeVariable.getBounds()得到T的限定条件：上边界的数组。上边界的意思就是extends关键字后面的限定条件。“上”的意思就是能取到的最大父类。最大父类当然是用extends关键字来限定的。我们知道这里的T的限定条件是：<T extends Number&Serializable>，所以 Type\[\] typebounds = typeVariable.getBounds();所得到typebounds有两个变量，一个是Number,一个是Serializable;这两个都是具体的类型，所以我们可以直接将它们转换为Class类型，然后利用Class.getName()获取它们完整的路径名，结果如下：（有关上下边界的意义下面在讲WildcardType时会有图文讲解）

![SouthEast 3][]

针对Integer:

再来看下代码：

因为PointInterface<T,U>被真实填充为了PointInterface<T,Integer>，上面我们讲完了T的获取，在

Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();

中第一个类型是type类型对应的是T,第二个type类型则是Integer类型。明显Integer是一个Class类型，所以我们直接将它强转为Class即可

if (parameterArgType instanceof  Class){
       Class parameterArgClass = (Class) parameterArgType;
       Log.d(TAG, "此接口的填充类型为：" + parameterArgClass.getName());
    }

结果为：  
![SouthEast 4][]

### 2、GenericArrayType ###

上面我们说过，当type对应的类型是类似于String\[\]、Integer\[\]等的数组时，那type的类型就是GenericArrayType；这里要特别说明的如果type对应的是类似于ArrayList、List这样的类型，那type的类型应该是ParameterizedType，而不是GenericArrayType，因为ArrayList是一个泛型表达式。所以当且仅当type对应的类型是类似于String\[\]、Integer\[\]这样的数组时，type的类型才是GenericArrayType！  
我们先看看GenericArrayType的函数：

Type getGenericComponentType();

getGenericComponentType：这是GenericArrayType仅有一个函数，由于getGenericComponentType所代表的表达是String\[\]这种的数组，所以getGenericComponentType获取的就是这里的数组类型所对应的Type，比如这里的String\[\]通过getGenericComponentType获取到的Type对应的就是String.  
好了，下面我们就举个例子来看看GenericArrayType的用法  
我们重新生成一个泛型接口PointSingleInterface：

public interface PointSingleInterface<T> {
    }

这个泛型接口，只有一个泛型变量  
然后生成一个类继承这个接口：

public class PointArrayImpl implements PointSingleInterface<Integer[]> {
    }

在PointArrayImpl中，我们填充PointSingleInterface中泛型变量T的是Integer\[\]，一个Integer数组！  
下面我们来看看如何获取PointArrayImpl的接口信息：

Class<?> clazz = PointArrayImpl.class;
    Type[] interfaces = clazz.getGenericInterfaces();
    for (Type type:interfaces){
        if (type instanceof ParameterizedType) {
            ParameterizedType pt = (ParameterizedType) type;
            Type[] actualArgs = pt.getActualTypeArguments();
            for (Type arg:actualArgs){
                if (arg instanceof GenericArrayType){
                    GenericArrayType arrayType = (GenericArrayType)arg;
                    Type comType = arrayType.getGenericComponentType();
                    Class<?> typeClass = (Class)comType;
                    Log.d(TAG,"数组类型为："+typeClass.getName());
                }
            }
        }
    }

先看执行结果：  
![SouthEast 5][]

依然看起来有点复杂，我们一点点来分析：  
首先，通过clazz.getGenericInterfaces()获取PointArrayImpl.class的接口对应的type列表

Class<?> clazz = PointArrayImpl.class;
    Type[] interfaces = clazz.getGenericInterfaces();

我们知道PointArrayImpl.class只直接继承一个接口：PointSingleInterface<Integer\[\]>，所以interfaces数组中只有一个元素，它代表的表达式就是PointSingleInterface<Integer\[\]>；明显这个一个泛型表达式，所以这个type的类型就是ParameterizedType

for (Type type:interfaces){
        if (type instanceof ParameterizedType) {
            ParameterizedType pt = (ParameterizedType) type;
            Type[] actualArgs = pt.getActualTypeArguments();
            for (Type arg:actualArgs){
               …………
            }
        }
    }

然后利用for…each对interfaces数组进行逐个列表，但我们知道它只有一个元素，代表的表达式是PointSingleInterface<Integer\[\]>；然后用

Type[] actualArgs = pt.getActualTypeArguments()

得到表达式中PointSingleInterface<Integer\[\]>的参数列表，显然参数只有一个，即Integer\[\]，所以actualArgs中只有一个元素，这个type元素对应的表达式是Integer\[\]；  
我们知道当type对应的表达式是Integer\[\]时，这个type的类型就是GenericArrayType

if (arg instanceof GenericArrayType){
        GenericArrayType arrayType = (GenericArrayType)arg;
        Type comType = arrayType.getGenericComponentType();
        Class<?> typeClass = (Class)comType;
        Log.d(TAG,"数组类型为："+typeClass.getName());
    }

我们将arg强转为GenericArrayType类型的变量arrayType，然后利用arrayType.getGenericComponentType()得到数组的类型，因为我们这里的数组是Integer\[\]，所以得到的类型是Integer，明显这是一个确切的类，所以它的类型就是Class，所以我们直接将comType进行强制转换为Class<?> typeClass，最后利用typeClass.getName()得到Integer的具体类名。  
好了，到这里，我们已经讲完了三种类型，下面开始讲解最后一个也是最难的一种类型WildcardType！

### 3、WildcardType ###

**（1）、概述**

我们前面说过，当type所代表的表达式是类型通配符相关的表达式时，比如<? extends Integer>,<? super String>,或者<?>等，这个type的类型就是WildcardType！  
我们先来看看WildcardType的函数：

//获取上边界对象列表
    Type[] getUpperBounds();
    //获取下边界对象列表
    Type[] getLowerBounds();

*  getUpperBounds：获取上边界对象列表，上边界就是使用extends关键定所做的的限定，如果没有默认是Object;
 *  getLowerBounds:获取下边界对象列表，下边界是指使用super关键字所做的限定，如果没有，则为Null

我们举个例子：  
<? extends Integer>:这个通配符的上边界就是Integer.Class，下边界就是null  
<? super String>:这个通配符的下边界是String,上边界就是Object；  
有关上下边界，大家可能很不好记，我画个图来给大家解释下,上下边界的含义：  
![SouthEast 6][]

看到这个类继承图，大家应该很容易就明白了，类继承图中，根结点始终是在祖先类，而且在继承图的上方，所以上方的就是上界，而子类是在下方，下方的就是下界。  
而表现在代码上，上界是继承的关系，所以是<? extends Object>,而下界的则是<? super Double>

**（2）、有关通配符的使用范围**

即只能出现在生成泛型实例时使用，其它位置都是不可以的。  
尤其像下面这两个，直接用来填充类中的泛型变量：

![SouthEast 7][]

![SouthEast 8][]

但下面这样却是允许的：

![SouthEast 9][]

因为，这里的通配符Comparable<? extends Number>，只有来生成Comparable对象的，所以是允许使用的！大家一定要注意，通配符只能用来填充泛型类来生成对象。其它用途一概是错误的！

**(3)、举个例子**

同样，我们使用上面的PointSingleInterface泛型接口：

public interface PointSingleInterface<T> {
    }

然后我们生成一个类来继承这个接口：

public class PointWildcardImpl implements PointSingleInterface<Comparable<? extends Number>> {
    }

接下来就看看我们是怎么得到的PointWildcardImpl信息的：（代码比较长，后面会细讲）

Class<?> clazz = PointWildcardImpl.class;
    //此时的type对应PointSingleInterface<Comparable<? extends Number>>
    Type[] types = clazz.getGenericInterfaces();
    for (Type type:types) {
        if (type instanceof ParameterizedType) {
            ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) type;
            //得到填充PointSingleInterface的具体参数，即：Comparable<? extends Number>，仍然是一个ParameterizedType
            Type[] actualTypes = parameterizedType.getActualTypeArguments();
            for (Type actualType : actualTypes) {
                if (actualType instanceof ParameterizedType) {
                    ParameterizedType ComparableType = (ParameterizedType) actualType;
                    //对Comparable<? extends Number>再取填充参数，得到的type对应<? extends Number>，这个就是WildcardType了
                    Type[] compareArgs = ComparableType.getActualTypeArguments();
                    for (Type Arg:compareArgs){
                        if(Arg instanceof WildcardType){
                            //将得到的对应WildcardType的type强转为WildcardType的变量
                            WildcardType wt = (WildcardType) Arg;
     
                            //利用getLowerBounds得到下界，即派生自Super的限定，如果没有派生自super则为null
                            Type[] lowerBounds = wt.getLowerBounds();
                            for (Type bound:lowerBounds){
                                Class<?> boundClass = (Class)bound;
                                Log.d(TAG, "lowerBound为：" + boundClass.getName());
                            }
     
                            //通过getUpperBounds得到上界，即派生自extends的限定，如果没有，默认是Object
                            Type[] upperBounds = wt.getUpperBounds();
                            for (Type bound:upperBounds){
                                Class<?> boundClass = (Class)bound;
                                //如果不写，则默认输出Object，如果写了，则输出对应的
                                Log.d(TAG, "upperBound为：" + boundClass.getName());
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

执行结果为：  
![SouthEast 10][]

看到这一大段代码，估计尿血的感觉都出来了。我们对它逐段分析：  
首先获取PointWildcardImpl.class所直接继承的接口

Class<?> clazz = PointWildcardImpl.class;
    Type[] types = clazz.getGenericInterfaces();

所以此时types中唯一的一个元素type所代表的表达式是：PointSingleInterface<Comparable<? extends Number>>,明显这是一个泛型，所以type类型是ParameterizedType

ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) type;
    Type[] actualTypes = parameterizedType.getActualTypeArguments();

然后将type强转成ParameterizedType的变量，利用parameterizedType.getActualTypeArguments()获取PointSingleInterface的填充参数:Comparable<? extends Number>  
所以此时的actualTypes也仅有一个元素，它代表的表达式是Comparable<? extends Number>,明显这依然是一个泛型，所以还得继续往下剥  
所以继续将其中的actualType进行强转，然后再得到它的填充参数：

ParameterizedType ComparableType = (ParameterizedType) actualType;
    Type[] compareArgs = ComparableType.getActualTypeArguments();

此时的compareArgs列表中也仅有一个元素，这个元素代表的表达式是：<? extends Number>  
这就是一个WildcardType类型了,然后是得到这个WildcardType的上下边界信息了：  
完整获取上下边界的代码如下：（后面会分开讲）

for (Type Arg:compareArgs){
        if(Arg instanceof WildcardType){
            //将得到的对应WildcardType的type强转为WildcardType的变量
            WildcardType wt = (WildcardType) Arg;
     
            //利用getLowerBounds得到下界，即派生自Super的限定，如果没有派生自super则为null
            Type[] lowerBounds = wt.getLowerBounds();
            for (Type bound:lowerBounds){
                Class<?> boundClass = (Class)bound;
                Log.d(TAG, "lowerBound为：" + boundClass.getName());
            }
     
            //通过getUpperBounds得到上界，即派生自extends的限定，如果没有，默认是Object
            Type[] upperBounds = wt.getUpperBounds();
            for (Type bound:upperBounds){
                Class<?> boundClass = (Class)bound;
                //如果不写，则默认输出Object，如果写了，则输出对应的类名
                Log.d(TAG, "upperBound为：" + boundClass.getName());
            }
     
        }
    }

回过头来先看如何得到下边界：

WildcardType wt = (WildcardType) Arg;
     
    //利用getLowerBounds得到下界，即派生自Super的限定，如果没有派生自super则为null
    Type[] lowerBounds = wt.getLowerBounds();
    for (Type bound:lowerBounds){
        Class<?> boundClass = (Class)bound;
        Log.d(TAG, "lowerBound为：" + boundClass.getName());
    }

我们讲到，下边界使用的是super关键字来做限定的，我们这里的表达式是：<? extends Number>，所以下边界是Null，虽然写了代码，也不会执行到里面去。  
然后再看看如何得到上边界：

Type[] upperBounds = wt.getUpperBounds();
    for (Type bound:upperBounds){
        Class<?> boundClass = (Class)bound;
        //如果不写，则默认输出Object，如果写了，则输出对应的类名
        Log.d(TAG, "upperBound为：" + boundClass.getName());
    }

我们知道，<? extends Number>的下边界就是Number.Class，所以Type\[\] upperBounds数组中只有一个元素，这个type对应的是Number.Class，所以将它强转为Class对象，然后通过boundClass.getName()得到它的完整对象名。  
结果如下：

![SouthEast 11][]

好了，到这里，所有有关type的类型就讲完了，但我们上面是逐个分析当前type应该强转为哪种类型的，如果我们稍微疏忽分析错了，或者，我们根本不知道它当前是哪种类型，这要怎么办，我们必须能写出来一个统一的转换函数出来！我们知道type所有的类型总共五种：Class,ParameterizedType,TypeVariable,WildcardType,GenericArrayType；所以我们利用递规的方法来写一个通用类型转换函数出来。

### 4、Demo：写一个通用类型转换函数 ###

我们这节就要写一个通用的类型转换函数了，

**1、实现parseClass(Class<?> c)函数**

先写一个parseClass的入口函数，用来得到他所直接继承的泛型接口：

private void parseClass(Class<?> c){
        parseTypeParameters(c.getGenericInterfaces());
    }

然后再来实现它其中的parseTypeParameters函数，来解析type\[\]数组：

private void parseTypeParameters(Type[] types){
        for(Type type:types){
            parseTypeParameter(type);
        }
    }

这段代码也很简单，对types进行枚举，利用parseTypeParameter(type)对每一个type进行分析，我们看看parseTypeParameter(type)是如何对每一个函数进行分析的：

private void parseTypeParameter(Type type){
        if(type instanceof Class){
            Class<?> c = (Class<?>) type;
            Log.d(TAG, c.getSimpleName());
        } else if(type instanceof TypeVariable){
            TypeVariable<?> tv = (TypeVariable<?>)type;
            Log.d(TAG, tv.getName());
            parseTypeParameters(tv.getBounds());
        } else if(type instanceof WildcardType){
            WildcardType wt = (WildcardType)type;
            Log.d(TAG, "?");
            parseTypeParameters(wt.getUpperBounds());
            parseTypeParameters(wt.getLowerBounds());
        } else if(type instanceof ParameterizedType){
            ParameterizedType pt = (ParameterizedType)type;
            Type t = pt.getOwnerType();
            if(t != null) {
                parseTypeParameter(t);
            }
            parseTypeParameter(pt.getRawType());
            parseTypeParameters(pt.getActualTypeArguments());
        } else if (type instanceof GenericArrayType){
            GenericArrayType arrayType = (GenericArrayType)type;
            Type t = arrayType.getGenericComponentType();
            parseTypeParameter(t);
        }
    }

这段代码很长，我们先不管它是怎么写出来的，下面再细讲，我们先看看如何使用我们写出来的parseClass(Class<?> c)函数来解析的；

**2、使用parseClass(Class<?> c)**

首先，我们还用上面用PointWildcardImpl类：

public class PointWildcardImpl implements PointSingleInterface<Comparable<? extends Number>> {
    }

然后我们调用parseClass(Class<?> c)对它进行分析：

parseClass(PointWildcardImpl.class);

结果为：  
![SouthEast 12][]

可以看到，打印出了每一个字段的名字。  
好了，我们再回过头来看看，parseTypeParameter(Type type)是怎么写的。

**3、parseClass(Class<?> c)实现详解**

在parseClass(Class<?> c)中，最关键的部分是parseTypeParameter(Type type)函数，所以我们直接对parseTypeParameter(Type type)进行分析。  
我们知道，type总共有五种类型：Class,ParameterizedType,TypeVariable,WildcardType,GenericArrayType，所以我们在解析type时分别对它的每种类型进行判断，然后分别解析即可：

if(type instanceof Class){
        Class<?> c = (Class<?>) type;
        Log.d(TAG, c.getSimpleName());
    }

如果type是Class类型，则说明type是一个确切的类了，不会再有下一层的泛型参数填充了，所以直接打印出它的名字。

} else if(type instanceof TypeVariable){
        TypeVariable<?> tv = (TypeVariable<?>)type;
        Log.d(TAG, tv.getName());
        parseTypeParameters(tv.getBounds());
    }

如果type是一个泛型变量，即类似于T,U这些代表泛型变量的字母，我们先打印出这个字母，然后由于泛型变量还有边界，tv.getBounds()可以得到它的所有上边界。所以利用parseTypeParameters(tv.getBounds());分析它的所有上边界type

} else if(type instanceof WildcardType){
        WildcardType wt = (WildcardType)type;
        Log.d(TAG, "?");
        parseTypeParameters(wt.getUpperBounds());
        parseTypeParameters(wt.getLowerBounds());
    }

如果type类型是WildcardType，即上面最难的通配符，因为只要是WildcardType，肯定是有问号的，但WildcardType是没有getName（）函数来获取问号的标识的，所以我们只有手动输出一个问号标识了Log.d(TAG, “?”);同样通配符也是有上下边界的，比如<? extends xxx>,<? super xxx>,所以利用parseTypeParameters（）分别来分析它的上边界type数组和下边界的type数组

} else if(type instanceof ParameterizedType){
        ParameterizedType pt = (ParameterizedType)type;
        parseTypeParameter(pt.getRawType());
        parseTypeParameters(pt.getActualTypeArguments());
    }

如果type的类型是ParameterizedType，那type代表的表达式肯定是一个泛型，类似于我们上面的Comparable<? extends Number>，我们利用pt.getRawType()得到声明这个类的类型，比如这里的Comparable<? extends Number>，得到的将是Comparable.Class。然后利用getActualTypeArguments()得到这个泛型的具体填充参数列表。同样利用parseTypeParameter（）和parseTypeParameters（）再次分析。

} else if (type instanceof GenericArrayType){
        GenericArrayType arrayType = (GenericArrayType)type;
        Type t = arrayType.getGenericComponentType();
        parseTypeParameter(t);
    }

最后，是GenericArrayType类型，如果type代表的表达式是类似于String\[\],Integer\[\]这种数组的话，那type就是GenericArrayType类型。GenericArrayType只有一个函数getGenericComponentType()，得到这个数组的类型。同样将返回的type值传给parseTypeParameter(t)再次分析。

好了，有关反射中相关泛型的部分就结束了，下面再总结一下，本篇文章中所涉及到的所有函数。

### 5、本文涉及函数： ###

//获取泛型超类的Type
    public Type getGenericSuperclass();
    //获取泛型接口的方法
    public Type[] getGenericInterfaces();

ParameterizedType相关

//获取填充泛型变量的真实参数列表
    Type[] getActualTypeArguments();
    //返回声明此当前泛型表达式的类或接口的Class对象
    Type getRawType();

TypeVariable相关

//就是得到当前泛型变量的名称；
    String  getName();
    //返回表示此类型变量上边界的 Type 对象的数组。如果没有上边界，则默认返回Object；
    Type[]  getBounds();

GenericArrayType相关

//当前数组类型所对应的Type
    Type getGenericComponentType();

WildcardType相关

//获取通配符的上边界对象列表
    Type[] getUpperBounds();
    //获取通配符的下边界对象列表
    Type[] getLowerBounds();

到这里整篇文章也就结束了，泛型相关的这部分东西也真是太难讲了，相当复杂而且不易理解，大家有用到的话就多看几遍吧，下篇我们将会讲到如何利用反射得到类的内部信息。

有关ParameterizedType.getOwnerType()的用法参考[《ParameterizedType.getOwnerType() 函数怎么用?》][ParameterizedType.getOwnerType_]

[SouthEast]: /images/20230601/f33c112920404f79801b586902da5fee.png
[SouthEast 1]: /images/20230601/dd46069fd3e242719a246059f9ed0ba0.png
[SouthEast 2]: /images/20230601/af0972b739bb4b588e7587454760b2ba.png
[SouthEast 3]: /images/20230601/6d069266831344da9782f732a900d45d.png
[SouthEast 4]: /images/20230601/c73da806b3d7454982f505103767f761.png
[SouthEast 5]: /images/20230601/cdcfda7b60a1494ea86d30b5278d2695.png
[SouthEast 6]: /images/20230601/5090b2501e4045a2b2ccdb5a3b79eebf.png
[SouthEast 7]: /images/20230601/29b15e0b31484df4bd0eae010d34c7df.png
[SouthEast 8]: /images/20230601/19f425a7f9fc42f8821776daa243ecf9.png
[SouthEast 9]: /images/20230601/997ee98d61a94aee9781a5ffbc7c1da9.png
[SouthEast 10]: /images/20230601/c19a68293e974669a3e2000147d8203c.png
[SouthEast 11]: /images/20230601/2bfc4307bdd84e1fa5a5fcd30b5c60d1.png
[SouthEast 12]: /images/20230601/63149dedb9bc4b2598e5b7a533f21752.png
[ParameterizedType.getOwnerType_]: http://segmentfault.com/q/1010000000655631