Java 泛型背后的原理
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2020-08-30 00:23
作者 | 的一幕
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:
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:
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 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:
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:
这里我将泛型加了个关键字extends，对于泛型写得多的伙伴们来说，extends是约束了泛型是向下继承的，最后我们通过反射获取value的类型是String类型的，因此这里也不难看出，加extends关键字其实最终目的是约束泛型是属于哪一类的。所以我们在编写代码的时候如果没有向下兼容类型，会警告错误的：
大家有没有想过为啥要用泛型呢，既然说了泛型其实对于jvm来说都是Object类型的，那咱们直接将类型定义成Object不就是的了，这种做法是可以，但是在拿到Object类型值之后，自己还得强转，因此泛型减少了代码的强转工作，而将这些工作交给了虚拟机。
比如下面我们没有定义泛型的例子:
势必在getValue的时候代码有个强转的过程，因此在能用泛型的时候，尽量用泛型来写，而且我认为一个好的架构师，业务的抽取是离不开泛型的定义。
类上面的泛型
比如实际项目中，我们经常会遇到服务端返回的接口中都有
errMsg、status等公共返回信息，而变动的数据结构是data信息，因此我们可以抽取公共的BaseBean：
public class BaseBean {
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 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 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 {
}
在定义的时候将Common的泛型指向Common1的泛型，可以看到直接提示有问题，这里可以想，虽然Common1是继承自Common的，但是并不代表BaseBean之间是等量的。
在开篇也讲过，如果泛型传入的是什么类型，那么在BaseBean中的getValue返回的类型就是什么，因此可以想两个不同的泛型类肯定是不等价的，但是如果我这里写呢:
public static void main(String\[\] args) {
BaseBean 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。
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
其他的几种情况自己去尝试，正确的使用通配符:
public void setClass(Class class){
//todo
}
为了演示这两个通配符的作用，增加了一个类:
//新增加的一个
BaseCommonpublic class Common extends BaseCommon{}
第二个定义的泛型是不合法的，因为BaseCommon是Common的父类，超出了Common的类型范围。10 道泛型面试题，推荐你看下。
在BaseBean里面定义了个方法:
public void add(Classsuper Common> clazz) {}
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：Java技术栈，获取更多Java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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