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Java 泛型背后的原理是什么?

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这一节主要讲的内容是java中泛型的应用,通过该篇让大家更好地理解泛型,以及面试中经常说的泛型类型擦除是什么概念,今天就带着这几个问题一起看下:

举一个简单的例子:

Java 泛型背后的原理是什么?

这里可以看出来在代码编写阶段就已经报错了,不能往string类型的集合中添加int类型的数据。

那可不可以往List集合中添加多个类型的数据呢,答案是可以的,其实我们可以把list集合当成普通的类也是没问题的,那么就有下面的代码:

Java 泛型背后的原理是什么?

从这里可以看出来,不定义泛型也是可以往集合中添加数据的,所以说泛型只是一种类型的规范,在代码编写阶段起一种限制。

下面我们通过例子来介绍泛型背后数据是什么类型

public class BaseBean<T> {
    T value;

    public T getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
}           

上面定义了一个泛型的类,然后我们通过反射获取属性和getValue方法返回的数据类型:

Java 泛型背后的原理是什么?

从日志上看到通过反射获取到的属性是Object类型的,在方法中返回的是string类型,因此咋们可以思考在getValue方法里面实际是做了个强转的动作,将object类型的value强转成string类型。

是的,没错,因为泛型只是为了约束我们规范代码,而对于编译完之后的class交给虚拟机后,对于虚拟机它是没有泛型的说法的,所有的泛型在它看来都是object类型,因此泛型擦除是对于虚拟机而言的。

下面我们再来看一种泛型结构:

Java 泛型背后的原理是什么?
Java 泛型背后的原理是什么?
Java 泛型背后的原理是什么?
Java 泛型背后的原理是什么?
public class BaseBean<T> {
    public String errMsg;
    public T data;
    public int status;
}           

抽象类或接口上的泛型

//抽象类泛型
public abstract class BaseAdapter<T> {
    List<T> DATAS;}//接口泛型public interface Factory<T> {
    T create();
}
//方法泛型
public static <T> T getData() {
    return null;
}           

多元泛型

public interface Base<K, V> {
    void setKey(K k);

    V getValue();}           

泛型二级抽象类或接口

public interface BaseCommon<K extends Common1, V> extends Base<K, V> {
}

//或抽象类
public abstract class BaseCommon<K extends Common1, V> 
implements Base<K, V> {
}           

抽象里面包含抽象

public interface Base<K, V> {
   //    void setKey(K k);////    V getValue();
   void addNode(Map<K, V> map);

   Map<K, V> getNode(int index);}public abstract class BaseCommon<K, V> implements Base<K, V> {
   //多重泛型
   LinkedList<Map<K, V>> DATAS = new LinkedList<>();

   @Override
   public void addNode(Map<K, V> map) {
       DATAS.addLast(map);
   }

   @Override
   public Map<K, V> getNode(int index) {
       return DATAS.get(index);
   }
}           

通配符

<?>通配符和区别是在你不知道泛型类型的时候,可以用通配符来定义,下面通过一个例子来看看的用处:

//定义了一个普通类
public class BaseBean<T> {
    T value;

    public T getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
}

//用来定义泛型的
public class Common1 extends Common {
}           
Java 泛型背后的原理是什么?
public static void main(String\[\] args) {
    BaseBean<Common> commonBaseBean = new BaseBean<>();
    //通配符定义就没有问题
    BaseBean<?> common1BaseBean = commonBaseBean;
    try {
        //通过反射猜测setValue的参数是Object类型的
        Method setValue = common1BaseBean.getClass().getDeclaredMethod("setValue", Object.class);
        setValue.invoke(common1BaseBean, "123");
        Object value = common1BaseBean.getValue();
        System.out.println("result:" + value);
    } catch (NoSuchMethodException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InvocationTargetException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}           

在上面如果定义的泛型是通配符是可以等价的,因为此时的setValue的参数是Object类型,所以能直接将上面定义的泛型赋给通配符的BaseBean。

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通配符不能定义在类上面、接口或方法上,只能作用在方法的参数上

Java 泛型背后的原理是什么?
public void setClass(Class<?> class){
    //todo
}           

、、<? extends>、<? super>

表示上限泛型、表示下限泛型

为了演示这两个通配符的作用,增加了一个类:

Java 泛型背后的原理是什么?
public void add(Class<? super Common> clazz) {}           
Java 泛型背后的原理是什么?

可以看到当传进去的是Common1.class的时候是不合法的,因为在add方法中需要传入Common父类的字节码对象,而Common1是继承自Common,所以直接不合法。

在实际开发中其实知道什么时候定义什么类型的泛型就ok,在mvp实际案例中泛型用得比较广泛,大家可以根据实际项目来找找泛型的感觉,只是面试的时候需要理解类型擦除是针对谁而言的。关注微信公众号:互联网架构师,获取更多架构技术干货。

类型擦除

其实在开篇的时候已经通过例子说明了,通过反射绕开泛型的定义,也说明了类中定义的泛型最终是以Object被jvm执行。

所有的泛型在jvm中执行的时候,都是以Object对象存在的,加泛型只是为了一种代码的规范,避免了开发过程中再次强转。

泛型信息只存在于代码编译阶段,在进入 JVM 之前,与泛型相关的信息会被擦除掉,专业术语叫做类型擦除。

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原文发布时间:2020-05-27

本文作者:的一幕

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