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Java泛型的背后到底是什么,了解一下?

发布百知教育 来源:学习资讯 2019-08-28

本篇主要讲的内容是java中泛型的应用,希望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,下面就带着这几个问题一起看下:


举一个简单的例子:


java编程


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:


2.png


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> {
    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:


3.png


4.png


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:


5.png


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:


6.png


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:


7.png


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。

常见的泛型主要有作用在普通类上面,作用在抽象类、接口、静态或非静态方法上。

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errMsgstatus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<T> {
    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<T> 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<KV{
    void setKey(K k);

    getValue();
}

泛型二级抽象类或接口

public interface BaseCommon<K extends Common1Vextends Base<KV{
}
//或抽象类
public abstract class BaseCommon<K extends Common1Vimplements Base<KV{
}

抽象里面包含抽象

public interface Base<KV{
   //    void setKey(K k);
//
//    V getValue();
   void addNode(Map<K, V> map);

   Map<K, V> getNode(int index);
}

public abstract class BaseCommon<KVimplements Base<KV{
   //多重泛型
   LinkedList<Map<K, V>> DATAS = new LinkedList<>();

   @Override
   public void addNode(Map<K, V> map) {
       DATAS.addLast(map);
   }

   @Override
   public Map<K, V> getNode(int index) {
       return DATAS.get(index);
   }

}

通配符
<?>通配符<T>区别是在你不知道泛型类型的时候,可以用通配符来定义,下面通过一个例子来看看的用处:

//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<Common> 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

8.png


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
}


<T extends >、<T super >、<? extends >、<? super > <T extends **>表示上限泛型、<T super **>表示下限泛型
为了演示这两个通配符的作用,增加了一个类:


11.png



//新增加的一个BaseCommon
public class Common extends BaseCommon{
}


12.png

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。

<T super >不能作用在类、接口、方法上,只能通过方法传参来定义泛型
在BaseBean里面定义了个方法:


public void add(Class<? super Common> clazz) {
}



01.png


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。

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。

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。


作者 | 的一幕 

转载自公众号 | 安卓巴士Android开发者门户




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