Java 泛型背后的原理
作者 |?的一幕??
這一節(jié)主要講的內(nèi)容是java中泛型的應(yīng)用，通過該篇讓大家更好地理解泛型，以及面試中經(jīng)常說的泛型類型擦除是什么概念，今天就帶著這幾個問題一起看下:
舉一個簡單的例子:
這里可以看出來在代碼編寫階段就已經(jīng)報錯了，不能往string類型的集合中添加int類型的數(shù)據(jù)。
那可不可以往List集合中添加多個類型的數(shù)據(jù)呢，答案是可以的，其實我們可以把list集合當成普通的類也是沒問題的，那么就有下面的代碼:
從這里可以看出來，不定義泛型也是可以往集合中添加數(shù)據(jù)的，所以說泛型只是一種類型的規(guī)范，在代碼編寫階段起一種限制。
下面我們通過例子來介紹泛型背后數(shù)據(jù)是什么類型
public?class?BaseBean?{
????T?value;
????public?T?getValue()?{
????????return?value;
????}
????public?void?setValue(T?value)?{
????????this.value?=?value;
????}
}
上面定義了一個泛型的類，然后我們通過反射獲取屬性和getValue方法返回的數(shù)據(jù)類型:
從日志上看到通過反射獲取到的屬性是Object類型的，在方法中返回的是string類型，因此咋們可以思考在getValue方法里面實際是做了個強轉(zhuǎn)的動作，將object類型的value強轉(zhuǎn)成string類型。
是的，沒錯，因為泛型只是為了約束我們規(guī)范代碼，而對于編譯完之后的class交給虛擬機后，對于虛擬機它是沒有泛型的說法的，所有的泛型在它看來都是object類型，因此泛型擦除是對于虛擬機而言的。
下面我們再來看一種泛型結(jié)構(gòu):
這里我將泛型加了個關(guān)鍵字extends，對于泛型寫得多的伙伴們來說，extends是約束了泛型是向下繼承的，最后我們通過反射獲取value的類型是String類型的，因此這里也不難看出，加extends關(guān)鍵字其實最終目的是約束泛型是屬于哪一類的。所以我們在編寫代碼的時候如果沒有向下兼容類型，會警告錯誤的：
大家有沒有想過為啥要用泛型呢，既然說了泛型其實對于jvm來說都是Object類型的，那咱們直接將類型定義成Object不就是的了，這種做法是可以，但是在拿到Object類型值之后，自己還得強轉(zhuǎn)，因此泛型減少了代碼的強轉(zhuǎn)工作，而將這些工作交給了虛擬機。?
比如下面我們沒有定義泛型的例子:
勢必在getValue的時候代碼有個強轉(zhuǎn)的過程，因此在能用泛型的時候，盡量用泛型來寫，而且我認為一個好的架構(gòu)師，業(yè)務(wù)的抽取是離不開泛型的定義。
類上面的泛型
比如實際項目中，我們經(jīng)常會遇到服務(wù)端返回的接口中都有
errMsg、status等公共返回信息，而變動的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是data信息，因此我們可以抽取公共的BaseBean：
public?class?BaseBean?{
????public?String?errMsg;
????public?T?data;
????public?int?status;
}
抽象類或接口上的泛型
//抽象類泛型
public?abstract?class?BaseAdapter<T>?{
????List?DATAS;}//接口泛型public?interface?Factory?{
????T?create();
}
//方法泛型
public?static??T?getData()?{
????return?null;
}
多元泛型
public?interface?Base<K,?V>?{
????void?setKey(K?k);
????V?getValue();}
泛型二級抽象類或接口
public?interface?BaseCommon<K?extends?Common1,?V>?extends?Base<K,?V>?{
}
//或抽象類
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?map) ;
???Map?getNode(int?index) ;}public?abstract?class?BaseCommon<K,?V>?implements?Base<K,?V>?{
???//多重泛型
???LinkedList>?DATAS?=?new?LinkedList<>();
???@Override
???public?void?addNode(Map?map) ?{
???????DATAS.addLast(map);
???}
???@Override
???public?Map?getNode(int?index)? {
???????return?DATAS.get(index);
???}
}
通配符??通配符和
//定義了一個普通類
public?class?BaseBean<T>?{
????T?value;
????public?T?getValue()?{
????????return?value;
????}
????public?void?setValue(T?value)?{
????????this.value?=?value;
????}
}
//用來定義泛型的
public?class?Common1?extends?Common?{
}
在定義的時候?qū)ommon的泛型指向Common1的泛型，可以看到直接提示有問題，這里可以想，雖然Common1是繼承自Common的，但是并不代表BaseBean之間是等量的。
在開篇也講過，如果泛型傳入的是什么類型，那么在BaseBean中的getValue返回的類型就是什么，因此可以想兩個不同的泛型類肯定是不等價的，但是如果我這里寫呢:
public?static?void?main(String\[\]?args)?{
????BaseBean?commonBaseBean?=?new?BaseBean<>();
????//通配符定義就沒有問題
????BaseBean?common1BaseBean?=?commonBaseBean;
????try?{
????????//通過反射猜測setValue的參數(shù)是Object類型的
????????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();
????}
}
在上面如果定義的泛型是通配符是可以等價的，因為此時的setValue的參數(shù)是Object類型，所以能直接將上面定義的泛型賦給通配符的BaseBean。
通配符不能定義在類上面、接口或方法上，只能作用在方法的參數(shù)上??
其他的幾種情況自己去嘗試，正確的使用通配符:
public?void?setClass(Class?class){
????//todo
}
為了演示這兩個通配符的作用，增加了一個類:
//新增加的一個
BaseCommonpublic?class?Common?extends?BaseCommon{}
第二個定義的泛型是不合法的，因為BaseCommon是Common的父類，超出了Common的類型范圍。10 道泛型面試題，推薦你看下。
在BaseBean里面定義了個方法:
public?void?add(Classsuper?Common>?clazz)?{}
可以看到當傳進去的是Common1.class的時候是不合法的，因為在add方法中需要傳入Common父類的字節(jié)碼對象，而Common1是繼承自Common，所以直接不合法。
在實際開發(fā)中其實知道什么時候定義什么類型的泛型就ok，在mvp實際案例中泛型用得比較廣泛，大家可以根據(jù)實際項目來找找泛型的感覺，只是面試的時候需要理解類型擦除是針對誰而言的。關(guān)注微信公眾號：Java技術(shù)棧，獲取更多Java技術(shù)干貨。
類型擦除??
其實在開篇的時候已經(jīng)通過例子說明了，通過反射繞開泛型的定義，也說明了類中定義的泛型最終是以O(shè)bject被jvm執(zhí)行。
所有的泛型在jvm中執(zhí)行的時候，都是以O(shè)bject對象存在的，加泛型只是為了一種代碼的規(guī)范，避免了開發(fā)過程中再次強轉(zhuǎn)。?
泛型信息只存在于代碼編譯階段，在進入 JVM 之前，與泛型相關(guān)的信息會被擦除掉，專業(yè)術(shù)語叫做類型擦除。
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