Java语法关于泛型与类型擦除的分析

泛型与类型擦除

泛型,JDK 1.5新特性,本质是参数化类型(Parametersized Type) 的应用,即所操作的数据类型被指定为一个参数。这种参数类型可用在:

  • 接口
  • 方法

的创建中, 分别称为:

  • 泛型类
  • 泛型接口
  • 泛型方法

在Java还没有泛型的版本时。只能通过:

  1. Object 是所有类型的父类
  2. 类型强制转换

两个特性协作实现类型泛化。例如,在哈希表的存取中,JDK 1.5之前使用HashMap的get() 方法,返回值就是个Object。由于Java语言里面所有的类型都维承于java.lang.Object,所以Object转型成任何对象都有可能。但也因为有无限的可能性,就只有程序员和运行期的虚拟机才知道这个Objet到底是个什么类型的对象。
编译期间,编译器无法检查该Object的强制转型是否成功。若仅仅依赖程序员去保障正确性,许多ClassCastException的风险就会延迟到程序运行期。

Java语言中的泛型则不一样,它只在程序源码中存在,在编译后的字节码文件中,就已经替换为原来的原生类型(Raw Type) ,并在相应地方插入强制转换代码。
因此,对运行期的Java来说AraylistAralist是同一个类。所以泛型是Java语言的一颗语法糖Java称为类型擦除,基于这种方法实现的泛型称为伪泛型。

  • 泛型擦除前的例子

Java语法关于泛型与类型擦除的分析_第1张图片

把这段Java代码编译成Class文件,然后再用字节码反编译后,將会发现泛型都不见了,又变回了Java泛型出现之前的写法,泛型类型都变回了原类型。如:

Java语法关于泛型与类型擦除的分析_第2张图片

通过擦除实现泛型,丧失了一些泛型思想应有的优雅

  • 当泛型遇见重载1

Java语法关于泛型与类型擦除的分析_第3张图片

不能被编译的,因为参数ListList编译之后都被擦除了。变成了一样的原生类型List,擦除动作导致这两种方法的特征签名变得一模一样。初步看来,无法重载的原因已经找到了,但真的就如此吗? 只能说,泛型擦除成相同的原生类型只是无法重载的部分原因当

  • 泛型遇见置载2

Java语法关于泛型与类型擦除的分析_第4张图片

由于Java泛型的引入,各种场景(虚拟机解析、反射等)下的方法调用都可能对原有基础产生影响,如在泛型类中如何获取传入的参数化类型等。因此,JCP组织对虚拟机规范做出了相应的修改,引入了诸如SignatureLocalVariableTypeTable 等新的属性用于解决伴随泛型而来的参数类型的识别问题,Signature 是其中最重要的一项属性,它的作用就是存储一个方法在字节码层面的特征签名,这个属性中保存的参数类型并不是原生类型,而是包括了参数化类型的信息。修改后的虚拟机规范要求所有能识别49.0以上版本的Class文件的虚拟机都要能正确地识别Signature参数。

从Signature属性的出现我们还可以得出结论,所谓的擦除,仅仅是对方法的Code属性中的字节码进行擦除,实际上元数据还是保留了泛型信息,这也是我们能通过反射取得参数化类型的根本依据。

  • 自动装箱: 拆箱与遍历循环

Java语法关于泛型与类型擦除的分析_第5张图片

  • 自动装箱: 拆箱与遍历循环编译后

Java语法关于泛型与类型擦除的分析_第6张图片

遍历循环则把代码还原成了迭代器的实现,这也是为何遍历循环需要被遍历的类实现Iterable接口的原因。最后再看看变长参数,它在调用的时候变成了一个数组类型的参数,在变长参数出现之前,程序员就是使用数组来完成类似功能的。

Java语法关于泛型与类型擦除的分析_第7张图片

到此这篇关于Java语法关于泛型与类型擦除的分析的文章就介绍到这了,更多相关Java 泛型内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

你可能感兴趣的