🐨擦拭法
2021-3-10
| 2023-8-3
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泛型是一种类似”模板代码“的技术,不同语言的泛型实现方式不一定相同。
Java语言的泛型实现方式是擦拭法(Type Erasure)。
所谓擦拭法是指,虚拟机对泛型其实一无所知,所有的工作都是编译器做的。
例如编写了一个泛型类Pair<T>,这是编译器看到的代码:
而虚拟机根本不知道泛型。这是虚拟机执行的代码:
因此,Java使用擦拭法实现泛型,导致了:
  • 编译器把类型<T>视为Object
  • 编译器根据<T>实现安全的强制转型。
使用泛型的时候,我们编写的代码也是编译器看到的代码:
而虚拟机执行的代码并没有泛型:
所以,Java的泛型是由编译器在编译时实行的,编译器内部永远把所有类型T视为Object处理,但是,在需要转型的时候,编译器会根据T的类型自动为我们实行安全地强制转型。
了解了Java泛型的实现方式——擦拭法,就知道了Java泛型的局限:
  • 局限一:<T>不能是基本类型,例如int,因为实际类型是ObjectObject类型无法持有基本类型:
    • 局限二:无法取得带泛型的Class
      • 因为TObject,对Pair<String>Pair<Integer>类型获取Class时,获取到的是同一个Class,也就是Pair类的Class
        换句话说,所有泛型实例,无论T的类型是什么,getClass()返回同一个Class实例,因为编译后它们全部都是Pair<Object>
    • 局限三:无法判断带泛型的类型:
      • 不存在Pair<String>.class,而是只有唯一的Pair.class
    • 局限四:不能实例化T类型:
      • 上述代码无法通过编译,因为构造方法的两行语句
        擦拭后实际上变成了:
        这样一来,创建new Pair<String>()和创建new Pair<Integer>()就全部成了Object,显然编译器要阻止这种类型不对的代码。
        要实例化T类型,必须借助额外的Class<T>参数:
        上述代码借助Class<T>参数并通过反射来实例化T类型,使用的时候,也必须传入Class<T>
        因为传入了Class<String>的实例,所以借助String.class就可以实例化String类型。
     

    不恰当的覆写方法

    有些时候,一个看似正确定义的方法会无法通过编译。例如:
    这是因为,定义的equals(T t)方法实际上会被擦拭成equals(Object t),而这个方法是继承自Object的,编译器会阻止一个实际上会变成覆写的泛型方法定义。
    换个方法名,避开与Object.equals(Object)的冲突就可以成功编译:
     

    泛型继承

    一个类可以继承自一个泛型类。例如:父类的类型是Pair<Integer>,子类的类型是IntPair,可以这么继承:
    使用的时候,因为子类IntPair并没有泛型类型,所以,正常使用即可:
    我们无法获取Pair<T>T类型,即给定一个变量Pair<Integer> p,无法从p中获取到Integer类型。
    但是,在父类是泛型类型的情况下,编译器就必须把类型T(对IntPair来说,也就是Integer类型)保存到子类的class文件中,不然编译器就不知道IntPair只能存取Integer这种类型。
    在继承了泛型类型的情况下,子类可以获取父类的泛型类型。例如:IntPair可以获取到父类的泛型类型Integer。获取父类的泛型类型代码比较复杂:
     
    因为Java引入了泛型,所以,只用Class来标识类型已经不够了。实际上,Java的类型系统结构如下:
    notion image
     
  • Java
  • 编写泛型extends通配符
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