JAVA泛型实现原理

悠悠 2023-10-06 15:59 105阅读 0赞

泛型是一种类似”模板代码“的技术，不同语言的泛型实现方式不一定相同。

Java语言的泛型实现方式是擦拭法（Type Erasure）。

所谓擦拭法是指，虚拟机对泛型其实一无所知，所有的工作都是编译器做的。

例如，我们编写了一个泛型类`Pair<T>`，这是编译器看到的代码：

public class Pair<T> {
        private T first;
        private T last;
        public Pair(T first, T last) {
            this.first = first;
            this.last = last;
        }
        public T getFirst() {
            return first;
        }
        public T getLast() {
            return last;
        }
    }

而虚拟机根本不知道泛型。这是虚拟机执行的代码：

public class Pair {
        private Object first;
        private Object last;
        public Pair(Object first, Object last) {
            this.first = first;
            this.last = last;
        }
        public Object getFirst() {
            return first;
        }
        public Object getLast() {
            return last;
        }
    }

因此，Java使用擦拭法实现泛型，导致了：

*  编译器把类型`<T>`视为`Object`；
 *  编译器根据`<T>`实现安全的强制转型。

使用泛型的时候，我们编写的代码也是编译器看到的代码：

Pair<String> p = new Pair<>("Hello", "world");
    String first = p.getFirst();
    String last = p.getLast();

而虚拟机执行的代码并没有泛型：

Pair p = new Pair("Hello", "world");
    String first = (String) p.getFirst();
    String last = (String) p.getLast();

所以，Java的泛型是由编译器在编译时实行的，编译器内部永远把所有类型`T`视为`Object`处理，但是，在需要转型的时候，编译器会根据`T`的类型自动为我们实行安全地强制转型。

了解了Java泛型的实现方式——擦拭法，我们就知道了Java泛型的局限：

擦拭法决定了泛型`<T>`：

*  不能是基本类型，例如：`int`；
 *  不能获取带泛型类型的`Class`，例如：`Pair<String>.class`；
 *  不能判断带泛型类型的类型，例如：`x instanceof Pair<String>`；
 *  不能实例化`T`类型，例如：`new T()`。

泛型方法要防止重复定义方法，例如：`public boolean equals(T obj)`；

子类可以获取父类的泛型类型`<T>`。