Java 类型擦除机制

原文地址:http://www.programcreek.com/2011/12/java-type-erasure-mechanism-example/

Java 泛型是从 JDK 5 引入的一个功能。它允许我们在定义类和接口时使用类型参数。 它广泛应用于 Java Collection 框架。 类型擦除概念是关于泛型的最令人困惑的部分之一。 本文说明了它是什么以及如何使用它。

1. 一个常见的错误

在下面的示例中,accept 方法接受 Object 集合作为参数。 在 main 方法中,通过传递一个 String 集合来调用它。 它会正常工作吗?

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
        al.add("a");
        al.add("b");

        accept(al);
    }

    public static void accept(ArrayList<Object> al){
        for(Object o: al)
            System.out.println(o);
    }
}

咋一看代码没什么问题,毕竟 ObjectString 的超类嘛。 但是,这是不行的,编译不会通过,在 accept(al); 这一行会提示错误:

The method accept(ArrayList < Object > ) in the type Main is not applicable for the arguments 
(ArrayList < String > )

2. List < Object > 对比 List < String >

根本原因就是类型擦除。 记住:Java 泛型是在编译级别上实现的。 编译器生成的字节码不包含运行时执行的泛型类型信息。

编译完成后,对象列表和字符串列表都将变为列表,对象/字符串类型对于 JVM 是不可见的。 在编译阶段,编译器如果发现它们不一样,那么会给出编译错误。

3. 通配符和有界通配符

List< ? > - List 可以包含任意类型

    public static void main(String args[]) {
        ArrayList<Object> al = new ArrayList<Object>();
        al.add("abc");
        test(al);
    }

    public static void test(ArrayList<?> al){
        for(Object e: al){//no matter what type, it will be Object
            System.out.println(e);
// in this method, because we don't know what type ? is, we can not add anything to al. 
        }
    }

总之,永远记住,泛型只是一个编译时的概念。 在上面的例子中,由于我们不知道,我们不能添加任何东西。 要使其正常工作,你可以使用通配符。

List< Object > - List can contain Object or it's subtype List< ? extends Number > - List can contain Number or its subtypes. List< ? super Number > - List can contain Number or its supertypes.

4. 比较

现在我们知道 ArrayList <String> 不是 ArrayList <Object> 的子类型。 作为比较,你应该知道,如果两个泛型类型具有相同的参数,则它们的类型继承关系也是真实的。 例如,ArrayList <String>Collection <String> 的子类型。

然而数组则不同,它们在运行时知道并强制执行其元素类型,这就是所谓的具体化(reification)。 例如,Object [] objArray 是一个 String [] strArr 的超类。 如果你尝试将 String 存储到整型数组中,那么运行时将得到一个 ArrayStoreException 错误。

参考阅读:

  1. Wildcards
  2. Java generics and type erasure
  3. Generics gotchas

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