Java泛型之型別擦除
阿新 • • 發佈：2018-12-29
型別擦除
學過C++模板的，在使用Java泛型的時候，會感覺到有點不疑問，例如：（1）無法定義一個泛型陣列、無法呼叫泛型引數物件中對應的方法（當然，通過extends關鍵字是可以做到，只是比較麻煩）；（2）ArrayList<Integer>和ArrayList<String>在執行時的型別是相同的。Java中的泛型有這些問題，是它的實現機制決定的，即“型別擦除”。
- 型別擦除的定義：編譯通過後，準備進入JVM執行時，就不再有型別引數的概念，換句話說：每定義一個泛型型別，JVM會自動提供一個對應的原生類；
public class Holder4<T> { private T a; private T b; private T c; public Holder4(T a, T b, T c) { this.a = a; this.b = b; this.c = c; } public T getA() { return a; } public T getB() { return b; } public T getC() { return c; } public void setA(T a) { this.a = a; } public void setB(T b) { this.b = b; } public void setC(T c) { this.c = c; } public static void main(String[] args) { Holder4<Automobile> holder4 = new Holder4<>(new Automobile(),new Automobile(), new Automobile()); Automobile a = holder4.getA(); //編譯器幫忙轉型，不需要顯式轉型 Automobile b = holder4.getB(); Automobile c = holder4.getC(); } } 在Java中，每定義一個泛型型別，就會自動提供一個對應的原始型別，例如：
public class Holder4Raw {
private Object a; private Object b; private Object c; public Holder4Raw(Object a, Object b, Object c) { this.a = a; this.b = b; this.c = c; } public Object getA() { return a; } public Object getB() { return b; } public Object getC() { return c; } public void setA(Object a) { this.a = a; } public void setB(Object b) { this.b = b; } public void setC(Object c) { this.c = c; } public static void main(String[] args) { Holder4Raw holder4Raw = new Holder4Raw(new Automobile(),new Automobile(), new Automobile()); Automobile a = (Automobile) holder4Raw.getA(); //顯示的轉型 Automobile b = (Automobile) holder4Raw.getB(); Automobile c = (Automobile) holder4Raw.getC(); } } - 為什麼選擇這種實現機制？
- 在Java誕生10年後，才想實現類似於C++模板的概念，即泛型；
- Java的類庫是Java生態中非常寶貴的財富，必須保證向後相容（即現有的程式碼和類檔案依舊合法）和遷移相容（泛化的程式碼和非泛化的程式碼可互相呼叫）基於上面這兩個背景和考慮，Java設計者採取了“型別擦除”這種折中的實現方式。
- Java泛型依賴編譯器實現，只存在於編譯期，JVM中沒有泛型的概念；那麼，編譯器做了什麼工作呢？（1）set方法是編譯期檢查；（2）get方法的返回值進行轉型，編譯器插入了一個checkcast語句。
我們通過位元組碼進行觀察，可以看出：（1）Holder4和Holder4Raw兩個類的位元組碼完全相同；（2）在main函式的33、41和49行就是編譯器插入的checkcast語句；
public class org.java.learn.generics.Holder4<T> { public org.java.learn.generics.Holder4(T, T, T); Code: 0: aload_0 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V 4: aload_0 5: aload_1 6: putfield #2 // Field a:Ljava/lang/Object; 9: aload_0 10: aload_2 11: putfield #3 // Field b:Ljava/lang/Object; 14: aload_0 15: aload_3 16: putfield #4 // Field c:Ljava/lang/Object; 19: return public T getA(); Code: 0: aload_0 1: getfield #2 // Field a:Ljava/lang/Object; 4: areturn public T getB(); Code: 0: aload_0 1: getfield #3 // Field b:Ljava/lang/Object; 4: areturn public T getC(); Code: 0: aload_0 1: getfield #4 // Field c:Ljava/lang/Object; 4: areturn public void setA(T); Code: 0: aload_0 1: aload_1 2: putfield #2 // Field a:Ljava/lang/Object; 5: return public void setB(T); Code: 0: aload_0 1: aload_1 2: putfield #3 // Field b:Ljava/lang/Object; 5: return public void setC(T); Code: 0: aload_0 1: aload_1 2: putfield #4 // Field c:Ljava/lang/Object; 5: return public static void main(java.lang.String[]); Code: 0: new #5 // class org/java/learn/generics/Holder4 3: dup 4: new #6 // class org/java/learn/generics/Automobile 7: dup 8: invokespecial #7 // Method org/java/learn/generics/Automobile."<init>":()V 11: