Java編程探索之泛型擦除實(shí)例解析

更新時(shí)間：2017年10月24日 10:25:34 作者：ysk_xh_521

這篇文章主要介紹了Java編程探索之泛型擦除實(shí)例解析，具有一定參考價(jià)值，需要的朋友可以了解下。

1.問(wèn)題引出

源碼：

 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());//結(jié)果true
  }

編譯后L

 public static void main(String[] args) {
    ArrayList a = new ArrayList();//編譯后為原生的ArrayList
    ArrayList b = new ArrayList();//編譯后為原生的ArrayList
    System.out.println(a.getClass() == b.getClass());
  }

這里就是java的泛型擦除,也就是編譯后泛型信息都會(huì)丟失,對(duì)于編譯后的代碼,里面存的只是一個(gè)Object,也就是classa和calssb擦除后都只是ArrayList類型.再看一個(gè)復(fù)雜點(diǎn)的例子.

2.深入

2.1.1 例一

源碼：

  List<String> stringList = new ArrayList<>();
    stringList.add("張三");
    stringList.add("李四");
    String str1 = stringList.get(0);
    stringList.get(1);

編譯后：

 ArrayList stringList = new ArrayList();
    stringList.add("張三");
    stringList.add("李四");
    String str1 = (String)stringList.get(0);//這里自動(dòng)強(qiáng)轉(zhuǎn)了
    stringList.get(1);

stringList.add方法接收的是Object類型參數(shù),而不是指定的泛型String,說(shuō)明泛型信息編譯后不存在

stringList.get方法取出的也是個(gè)Object類型,當(dāng)進(jìn)行賦值操作的時(shí)候會(huì)強(qiáng)轉(zhuǎn)為泛型類型,注意是賦值操作時(shí)才會(huì)強(qiáng)轉(zhuǎn),也就是用到的時(shí)候,理由就是stringList.get(1)對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼并沒(méi)有強(qiáng)轉(zhuǎn)

2.1.2例二

源碼：

 List stringList = new ArrayList<>();
    stringList.add("張三");
    stringList.add("李四");
    String str1 = (String) stringList.get(0);//手動(dòng)強(qiáng)轉(zhuǎn)
    stringList.get(1);

編譯后：

  ArrayList stringList = new ArrayList();
    stringList.add("張三");
    stringList.add("李四");
    String str1 = (String)stringList.get(0);
    stringList.get(1);

兩個(gè)例子相比較得到結(jié)論,使用泛型的話,運(yùn)行期把對(duì)象都是當(dāng)成object來(lái)處理的,所以可以運(yùn)用的方法都是object的方法,且在賦值操作時(shí),編譯器會(huì)自動(dòng)強(qiáng)轉(zhuǎn)為指定泛型類型,另一個(gè)好處就是在編譯期更早的發(fā)現(xiàn)向下轉(zhuǎn)型可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤,因?yàn)橄蛳罗D(zhuǎn)型是不安全的.

2.2.1 例三(帶上界的擦除)

上界使用extends限定,使用上界的話,泛型就可以調(diào)用上界的方法,比如下面這種,泛型T調(diào)用了Human
的say()方法.

源碼：

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

編譯后：

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;
  }
}

結(jié)論:

當(dāng)使用上界時(shí)泛型擦除擦除為上界的類型,因此也就解釋了為啥可以調(diào)用上界的方法.并且會(huì)和賦值操作的時(shí)候一樣自動(dòng)強(qiáng)轉(zhuǎn)為對(duì)應(yīng)的泛型,之前是Object強(qiáng)轉(zhuǎn),這里則是Human強(qiáng)轉(zhuǎn),兩者都是向上轉(zhuǎn)型,為安全的操作.

2.2.2 帶通配符的上界

首先泛型的出現(xiàn)是為了安全,為了限定,這個(gè)例子和之前不同的是在list里面使用了? extends Fruit,字面理解為任何包括Fruit以及從Fruit繼承下來(lái)的子類,但是實(shí)際上代碼只能接收null值,其他值都不接受.

原因:

對(duì)于boolean add(E e)操作,這里的泛型E并沒(méi)有被標(biāo)記上某一種特定類型,而是占位符?代替,標(biāo)識(shí)可以接收任意類型,所以接收的null.然而正因?yàn)槿绱怂圆荒芙邮芴囟愋?所以Apple,Apple1,Fruit都是不能通過(guò)編譯的,因?yàn)檫@樣的操作是不安全的,為了避免類型不同的情況，所以會(huì)編譯不通過(guò).

源碼：

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

2.3.1 帶通配符的下界

下界使用關(guān)鍵詞super來(lái)指定.? super Apple和extend不同的是指定基類為Fruit以及Fruit的父類.那為什么不能add(Fruit)呢?

原因:

泛型是為了安全,泛型可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤最大程度的在編譯期發(fā)現(xiàn),因?yàn)榭梢蕴砑覨ruit以及他的父類,導(dǎo)致這里的泛型沒(méi)有統(tǒng)一的根,因此add進(jìn)去的值必須是絕對(duì)安全的,那么只有Apple及其子類是符合的,子類會(huì)轉(zhuǎn)換為Apple存儲(chǔ),所以add其他父類是不允許的.

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());//不能通過(guò)編譯
    Object apple = list.get(0);
  }
}
class Fruit{}
class Apple extends Fruit{}
class Apple1 extends Apple{}
class Orange extends Fruit{}

總結(jié):

泛型的出現(xiàn)是為了減少向下轉(zhuǎn)型出現(xiàn)的錯(cuò)誤,泛型的目的是盡可能的在編譯器發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)型時(shí)的錯(cuò)誤,所以對(duì)于不安全的操作(編譯器認(rèn)為的)會(huì)絕對(duì)禁止,存儲(chǔ)進(jìn)去的都是絕對(duì)安全(編譯器認(rèn)為的)的數(shù)據(jù).

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