今天寫代碼遇到一個奇怪的問題，代碼結構如下：

[java]?view plaincopy print?

ArrayList<String>?list?=?new?ArrayList<String>();??

String?strings[]?=?(String[])?list.toArray();??

這樣寫代碼個人覺得應該沒什么問題，編譯也沒有問題。可是具體運行的時候報異常，如下：

Exception in thread "main"?Java.lang.ClassCastException: [Ljava.lang.Object;

但是如果這樣寫就沒有問題：

[java]?view plaincopy print?

ArrayList<String>?list?=?new?ArrayList<String>();??

int?len?=?list.size();??

String?strings[]?=?new?String[len];??

for(int?i?=?0,?j?=?list.size();?i?<?j;?i++){???

??????strings[i]=list.get(i);??

}??

這個問題怎么解釋呢？

Java中允許向上和向下轉型，但是這個轉型是否成功是根據Java虛擬機中這個對象的類型來實現的。Java虛擬機中保存了每個對象的類型，而數組也是一個對象。

數組的類型是[Ljava.lang.Object，把[Ljava.lang.Object轉換成[Ljava.lang.String是顯然不可能的事情，因為這是一個向下轉型，而虛擬機只保存了這是一個Object的數組，不能保證數組中的元素是String的，所以這個轉型不能成功。數組里面的元素只是元素的引用，不是存儲的具體元素，所以數組中元素的類型還是保存在Java虛擬機中的。

根據上面的解釋，我們可以把這個問題歸納到下面這個模型。

??? Object objs[]=new Object[10];

??? String strs[]=(String[])objs;

這樣子和剛才上面編譯錯誤是一樣的，如果我們把修改一下這個代碼，如下：

??? String strs[]=new String[10];

??? Object objs[]=strs;

這樣子就可以編譯通過了，所以這個問題我們可以歸結為一個Java轉型規則的一個問題。

?

Java數組對范型的支持問題：

JDK5中，已經有了對泛型的支持，這樣可以保證在集合和Map中的數據類型的安全，可是List的toArray方法返回的竟然是Object []讓我很迷惑。個人感覺應該可以根據范型，直接返回相應的T []。仔細看了一下JDK的源碼發現List轉化為array有兩個方法：

????public Object[] toArray();

這個方法把List中的全部元素返回一個相同大小的數組，數組中的所有元素都為Object類型。

??? public <T> T[] toArray(T[] a);

這個方法把List中的全部元素返回一個相同大小的數組，數組中的所有元素都為T類型。

List如此設計是因為Java編譯器不允許我們new范型數組，也就是說你不能這么定義一個數組：

??? T arr=new T[size];

但是你卻可以用T[]來表示數組，而且可以把數組強制轉化為T[]的。比如List中的public <T> T[] toArray(T[] a)是這么實現的：

[java]?view plaincopy print?

public?<T>?T[]?toArray(T[]?a)?{??

????if?(a.length?<?size)??

????????a?=?(T[])?java.lang.reflect.Array.newInstance(a.getClass().getComponentType(),?size);??

????System.arraycopy(elementData,?0,?a,?0,?size);??

????if?(a.length?>?size)??

????????a[size]?=?null;??

????return?a;??

}??

從上面代碼中可以看到，你必須通過反射來創建這個數組，因為你不知道這個數組的類型。a.getClass().getComponentType()方法是取得一個數組元素的類型。

?

Java為什么不支持創建范型數組？

我想這個問題的答案是：這樣做會破壞類型安全，其核心的問題在于Java范型和C#范型存在根本區別：

Java的范型停留在編譯這一層，到了運行時，這些范型的信息其實是被抹掉的；而C#的范型做到了MSIL（Microsoft Intermediate Language，微軟中間語言）這一層。

Java的做法不必修改JVM，減少了潛在的大幅改動和隨之而來的風險，也許同時也反映出Java?Bytecode規范在設計之初的先天不足；

C#則大刀闊斧，連CLR（Common Language Runtime，公共語言運行時）一起改以支持更徹底的范型，換句話說，在范型這一點上，感覺C#更像C++。

?

在Java中，Object[]數組可以是任何數組的父類，或者說，任何一個數組都可以向上轉型成它在定義時指定元素類型的父類的數組，這個時候如果我們往里面放不同于原始數據類型，但是滿足后來使用的父類類型的話，編譯不會有問題，但是在運行時會檢查加入數組的對象的類型，于是會拋ArrayStoreException：

String[] strArray =?new?String[20];

Object[] objArray = strArray;

objArray[0] =?new?Integer(1);?// throws ArrayStoreException at runtime

因為Java的范型會在編譯后將類型信息抹掉，如果Java允許我們使用類似：

? ? ?Map<Integer, String>[] mapArray =?new?Map<Integer, String>[20];

這樣的語句的話，我們在隨后的代碼中可以把它轉型為Object[]，然后往里面放Map<Double, String>實例。

這樣做不但編譯器不能發現類型錯誤，就連運行時的數組存儲檢查對它也無能為力，它能看到的是我們往里面放Map的對象，我們定義的<Integer, String>在這個時候已經被抹掉了，于是而對它而言，只要是Map，都是合法的。想想看，我們本來定義的是裝Map<Integer, String>的數組，結果我們卻可以往里面放任何Map（如：Map<Double, String>），接下來如果有代碼試圖按原有的定義去取值，后果是什么不言自明。

所以，Java編譯器不允許我們new范型數組

toArray()兩種實現方式

[java]?view plaincopy print?

public?Object[]?toArray()?{??

?????Object[]?a?=?c.toArray();??

?????for?(int?i=0;?i<a.length;?i++)??

??????????a[i]?=?new?UnmodifiableEntry<>((Map.Entry<K,V>)a[i]);??

?????return?a;??

}??

??

public?<T>?T[]?toArray(T[]?a)?{??

?????//?We?don't?pass?a?to?c.toArray,?to?avoid?window?of??

?????//?vulnerability?wherein?an?unscrupulous?multithreaded?client??

?????//?could?get?his?hands?on?raw?(unwrapped)?Entries?from?c.??

?????Object[]?arr?=?c.toArray(a.length==0???a?:?Arrays.copyOf(a,?0));??

??

?????for?(int?i=0;?i<arr.length;?i++)??

??????????arr[i]?=?new?UnmodifiableEntry<>((Map.Entry<K,V>)arr[i]);??

??

?????if?(arr.length?>?a.length)??

??????????return?(T[])arr;??

??

?????System.arraycopy(arr,?0,?a,?0,?arr.length);??

?????if?(a.length?>?arr.length)??

??????????a[arr.length]?=?null;??

?????return?a;??

}??

toArray() 源碼，請參見我在google code 上傳的 sdk 源碼：?src-jdk1.7.0_02

from:?http://blog.csdn.net/ithomer/article/details/7532935

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java 数组转型和范型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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