一句话,讲清楚java泛型的本质(非类型擦除)
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背景
昨天,在逛論壇時遇到個這么個問題,上代碼:
public class GenericTest {//方法一public static <T extends Comparable<T>> List<T> sort(List<T> list) {return Arrays.asList(list.toArray((T[]) new Comparable[list.size()]));}//方法二public static <T extends Comparable<T>> T[] sort2(List<T> list) {// 這里沒報錯return list.toArray((T[]) new Comparable[list.size()]);}public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<>();list.add(1);list.add(2);// 方法一調(diào)用正常System.out.println(sort(list).getClass());// 方法二調(diào)用報錯了,這里報錯了System.out.println(sort2(list).getClass());} } 復(fù)制代碼這個問題有以下四個現(xiàn)象:
(1)方法一調(diào)用完全正常;
(2)方法二調(diào)用報錯了;
(3)方法二報錯的地方是在System.out.println(sort2(list).getClass());這行,而不是return list.toArray((T[]) new Comparable[list.size()]);這行;
(4)報的錯是[Ljava.lang.Comparable; cannot be cast to [Ljava.lang.Integer;;
怎么樣?你心中有答案嘛?類型擦除?怎么擦?摩擦摩擦?
解決
剛拿到這道題,我也是一臉懵逼,這要報錯也應(yīng)該是在return list.toArray((T[]) new Comparable[list.size()]);這行啊,而且要報錯應(yīng)該兩個方法都報錯啊。
抱著不放棄不拋棄的心態(tài),彤哥做了大量的實驗,終于得出了泛型的本質(zhì),且聽我娓娓道來。
小插曲
首先,我們要明白,java中的數(shù)組是不支持向下轉(zhuǎn)型的,但是如果本身就是那個類型的是可以轉(zhuǎn)過去的,請看下面的例子:
public static void main(String[] args) {Object[] objs = new Object[]{1};// 類型轉(zhuǎn)換錯誤 // Integer[] ins = (Integer[]) objs;Object[] objs2 = new Integer[]{1};// 不報錯Integer[] ins2 = (Integer[]) objs2;}復(fù)制代碼類型擦除
java里的泛型是假泛型,只在編譯期有效,在運行時是沒有泛型的概念的,舉個簡單的例子:
public static void main(String[] args) {List<String> strList = Arrays.asList("1");List<Integer> intList = Arrays.asList(1);// 打印:trueSystem.out.println(strList.getClass() == intList.getClass());} 復(fù)制代碼可以看到兩個list的類型是一樣的,如果你覺得這個例子不夠說服力,那我給你個過分點的例子:
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {List<String> strList = new ArrayList<>();Method addMethod = strList.getClass().getMethod("add", Object.class);addMethod.invoke(strList, 1);addMethod.invoke(strList, true);addMethod.invoke(strList, new Long(1));addMethod.invoke(strList, new Byte[]{1});// 打印:[1, true, 1, 1]System.out.println(strList); } 復(fù)制代碼瞧,我可以往一個String類型的List中扔任何我想扔的東西,服不服?!
所以說java里面的泛型是假的,運行時不存在滴。
回歸正題
數(shù)組不能向下強轉(zhuǎn)我懂了,類型擦除我也懂了,似乎還是過不好這一生,呃不是,是還是解決不了這道題啊?
呃,好像是~~
我們再來看一個簡單的例子:
// GenericTest2.java(源碼) public class GenericTest2 {public static void main(String[] args) {System.out.println(raw("1"));}public static <T> T raw(T t) {return t;} } // GenericTest2.class(反編譯) public class GenericTest2 {public GenericTest2() {}public static void main(String[] args) {System.out.println((String)raw("1"));}public static <T> T raw(T t) {return t;} } 復(fù)制代碼嗯~似乎看出來點端倪,反編譯后多了個構(gòu)造方法。
呃,沒錯。還有呢?
仔細(xì)一看,System.out.println((String)raw("1"));這一句多加了個String強轉(zhuǎn)。
這就是關(guān)鍵所在,結(jié)合類型擦除,運行時并沒有所謂的泛型,所以raw()返回的其實是Object,但是調(diào)用者自己知道我要的是String類型啊,所以我就知道強轉(zhuǎn)一下嘍。
我們再來看個極端的例子:
// GenericTest2.java(源碼) public class GenericTest2 {public static void main(String[] args) {System.out.println(raw("1"));}public static <T> T raw(T t) {return (T)new Integer(1);} } // GenericTest2.class(反編譯) public class GenericTest2 {public GenericTest2() {}public static void main(String[] args) {System.out.println((String)raw("1"));}public static <T> T raw(T t) {return new Integer(1);} } 復(fù)制代碼仔細(xì)觀察,可以發(fā)現(xiàn),raw()方法里的強轉(zhuǎn)(T)new Integer(1)變成了new Integer(1),強轉(zhuǎn)被擦除了,實際上在運行時這里的T變成了Object,所有類型都是Object的子類,也就不需要強轉(zhuǎn)了。
而(String)raw("1")的強轉(zhuǎn)還是加上的,這是調(diào)用者知道類型是String,所以raw()返回后自己強轉(zhuǎn)成String一下。
當(dāng)然,這個代碼運行是會報錯的,java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String,因為raw()返回的是Integer類型,強轉(zhuǎn)成String類型失敗了。
好了,基本思路就是這樣。
泛型類呢?
我們上面舉的例子都是泛型方法,那么泛型類呢?
同樣地,我們來看個例子:
// GenericTest3.java(源碼) public class GenericTest3 {public static void main(String[] args) {System.out.println(new Raw<String>().raw("1"));} } class Raw<T> {public T raw(T t) {return (T)new Integer(1);} } // GenericTest3.class(反編譯) public class GenericTest3 {public GenericTest3() {}public static void main(String[] args) {System.out.println((String)(new Raw()).raw("1"));} } class Raw<T> {Raw() {}public T raw(T t) {return new Integer(1);} } 復(fù)制代碼可以看到,跟泛型方法的表現(xiàn)一模一樣。當(dāng)然,這里運行時也會報java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String這個錯誤。
總結(jié)
java中的泛型只在編譯期有效,在運行時只有調(diào)用者知道需要什么類型,且調(diào)用者調(diào)用泛型方法后自己做強制轉(zhuǎn)換,被調(diào)用者是完全無感的。
所以,出現(xiàn)問題不要問被調(diào)用者,而是要問調(diào)用者,你丫是怎么調(diào)用的?!
解答開篇
為了方便我們還是把開篇的問題拿過來。
// GenericTest.java(源碼) public class GenericTest {//方法一public static <T extends Comparable<T>> List<T> sort(List<T> list) {return Arrays.asList(list.toArray((T[]) new Comparable[list.size()]));}//方法二public static <T extends Comparable<T>> T[] sort2(List<T> list) {// 這里沒報錯return list.toArray((T[]) new Comparable[list.size()]);}public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<>();list.add(1);list.add(2);// 方法一調(diào)用正常System.out.println(sort(list).getClass());// 方法二調(diào)用報錯了,這里報錯了System.out.println(sort2(list).getClass());} } 復(fù)制代碼這里似乎又不太一樣,變成了<T extends Comparable<T>>,其實是一樣的啦,如果單獨寫<T>是相當(dāng)于<T extends Object>的。
那么,我們就延伸一下,被調(diào)用者是完全無感的,它只能盡力拿到它知道的類型,比如這里就只能盡力拿到Comparable,如果是<T>拿到的就是Object。
所以,方法二返回的就是實打?qū)嵉腃omparable[]類型,作為被調(diào)用者,它一點問題都沒有。
但是,調(diào)用方是知道我需要的是Integer[]類型的,因為list里面是Integer類型,所以返回的應(yīng)該是Integer[]類型,所以我就強轉(zhuǎn)嘍,然后就報錯了。
到底是不是這樣?我們來看看反編譯后的代碼:
// GenericTest.class(反編譯) public class GenericTest {public GenericTest() {}public static <T extends Comparable<T>> List<T> sort(List<T> list) {return Arrays.asList(list.toArray((Comparable[])(new Comparable[list.size()])));}public static <T extends Comparable<T>> T[] sort2(List<T> list) {// 這里使用的是Comparable[]強轉(zhuǎn),所以返回的也是實打?qū)嵉腃omparable[]類型return (Comparable[])list.toArray((Comparable[])(new Comparable[list.size()]));}public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList();list.add(1);list.add(2);System.out.println(sort(list).getClass());// 數(shù)組向下轉(zhuǎn)型失敗System.out.println(((Integer[])sort2(list)).getClass());} } 復(fù)制代碼可以看到,跟我們的分析完全一致。
一句話,一輩子
java中的泛型只在編譯期有效,在運行時只有調(diào)用者知道它自己需要什么類型,且調(diào)用者調(diào)用泛型方法后自己做強制轉(zhuǎn)換,被調(diào)用者是完全無感的,被調(diào)用者只能盡力拿到它所知道的類型。
此時,我的腦海中不經(jīng)響起那熟悉的旋律,“一句話,一輩子……”,今天的這句話你記住了嗎?
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轉(zhuǎn)載于:https://juejin.im/post/5cb16ef06fb9a068ac3df0a3
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的一句话,讲清楚java泛型的本质(非类型擦除)的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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