Java泛型的類(lèi)型擦除示例詳解
Java泛型這個(gè)特性是從JDK 1.5才開(kāi)始加入的,因此為了兼容之前的版本,Java泛型的實(shí)現(xiàn)采取了“偽泛型”的策略,即Java在語(yǔ)法上支持泛型,但是在編譯階段會(huì)進(jìn)行所謂的“類(lèi)型擦除”(Type Erasure),將所有的泛型表示(尖括號(hào)中的內(nèi)容)都替換為具體的類(lèi)型(其對(duì)應(yīng)的原生態(tài)類(lèi)型),就像完全沒(méi)有泛型一樣。理解類(lèi)型擦除對(duì)于用好泛型是很有幫助的,尤其是一些看起來(lái)“疑難雜癥”的問(wèn)題,弄明白了類(lèi)型擦除也就迎刃而解了。
泛型的類(lèi)型擦除原則是:•消除類(lèi)型參數(shù)聲明,即刪除<>及其包圍的部分。
•根據(jù)類(lèi)型參數(shù)的上下界推斷并替換所有的類(lèi)型參數(shù)為原生態(tài)類(lèi)型:如果類(lèi)型參數(shù)是無(wú)限制通配符或沒(méi)有上下界限定則替換為Object,如果存在上下界限定則根據(jù)子類(lèi)替換原則取類(lèi)型參數(shù)的最左邊限定類(lèi)型(即父類(lèi))。
•為了保證類(lèi)型安全,必要時(shí)插入強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換代碼。
•自動(dòng)產(chǎn)生“橋接方法”以保證擦除類(lèi)型后的代碼仍然具有泛型的“多態(tài)性”。
1 擦除類(lèi)定義中的類(lèi)型參數(shù)1.1 無(wú)限制類(lèi)型擦除當(dāng)類(lèi)定義中的類(lèi)型參數(shù)沒(méi)有任何限制時(shí),在類(lèi)型擦除中直接被替換為Object,即形如<T>和<?>的類(lèi)型參數(shù)都被替換為Object,參見(jiàn)1。
圖 1: 擦除類(lèi)定義中的類(lèi)型參數(shù)
1.2 有限制類(lèi)型擦除當(dāng)類(lèi)定義中的類(lèi)型參數(shù)存在限制(上下界)時(shí),在類(lèi)型擦除中替換為類(lèi)型參數(shù)的上界或者下界,比如形如<T extends Number>和<? extends Number>的類(lèi)型參數(shù)被替換為Number,<? super Number>被替換為Object,參見(jiàn)2。
圖 2: 擦除類(lèi)定義中的有限制類(lèi)型參數(shù)
2 擦除方法定義中的類(lèi)型參數(shù)擦除方法定義中的類(lèi)型參數(shù)原則和擦除類(lèi)定義中的類(lèi)型參數(shù)是一樣的,這里僅以擦除方法定義中的有限制類(lèi)型參數(shù)為例,見(jiàn)3。
圖 3: 擦除泛型方法中的類(lèi)型參數(shù)
3 橋接方法和泛型的多態(tài)考慮下面的代碼:
public interface Info<T> { // just return var:-) T info(T var); }public class BridgeMethodTest implements Info<Integer> { @Override public Integer info(Integer var) {return var; }}
按照我們之前類(lèi)型擦除的經(jīng)驗(yàn),在擦除類(lèi)型后的代碼應(yīng)該是這個(gè)樣子的:
public interface Info { // just return var Object info(Object var);}public class BridgeMethodTest implements Info { @Override public Integer info(Integer var) {return var; }}
但是,明顯可以看出,這樣擦除類(lèi)型后的代碼在語(yǔ)法上是錯(cuò)誤的:BridgeMethodTest類(lèi)中雖然存在一個(gè)info方法,但是和Info接口要求覆蓋的info方法不一致:參數(shù)類(lèi)型不一致。在這種情況下,Java編譯器會(huì)自動(dòng)增加一個(gè)所謂的“橋接方法”(bridge method)來(lái)滿足Java語(yǔ)法的要求,同時(shí)也保證了基于泛型的多態(tài)能夠有效。我們反編譯一下BridgeMethodTest.class文件可以看到Java編譯器到底是如何做的:
$ javap BridgeMethodTest.class Compiled from “BridgeMethodTest.java”public class BridgeMethodTest implements Info<java.lang.Integer> {public BridgeMethodTest();public java.lang.Integer info(java.lang.Integer);public java.lang.Object info(java.lang.Object);}
可以看出,Java編譯器在BridgeMethodTest中自動(dòng)增加了兩個(gè)方法:默認(rèn)構(gòu)造方法和參數(shù)為Object的info方法,參數(shù)為Object的info方法就是“橋接方法”。如何理解“橋接”二字呢?我們進(jìn)一步反編譯BridgeMethodTest看一下:
// Decompiled by Jad v1.5.8e. Copyright 2001 Pavel Kouznetsov. // Jad home page: http://www.geocities.com/kpdus/jad.html// Decompiler options: packimports(3) // Source File Name: BridgeMethodTest.java public class BridgeMethodTest implements Info{ public BridgeMethodTest() { }public Integer info(Integer integer) { return integer; }public volatile Object info(Object obj) { return info((Integer)obj); } }
info(Object)方法通過(guò)調(diào)用子類(lèi)的info(Integer)方法搭起了父類(lèi)和子類(lèi)的橋梁,也就是說(shuō),info(Object obj)這個(gè)方法起到了連接父類(lèi)和子類(lèi)的作用,使得Java的多態(tài)在泛型情況下依然有效。
當(dāng)然,我們?cè)谑褂没诜盒偷亩鄳B(tài)時(shí)不必過(guò)多的考慮“橋接方法”,Java編譯器會(huì)幫我們打理好一切。
關(guān)于橋接方法的更多信息可以參考:JLS的相關(guān)章節(jié)。
總結(jié)到此這篇關(guān)于Java泛型類(lèi)型擦除的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java泛型類(lèi)型擦除內(nèi)容請(qǐng)搜索好吧啦網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持好吧啦網(wǎng)!
參考資料•http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/generics/index.html
•http://docs.oracle.com/javase/tutorial/extra/generics/index.html
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