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JAVA泛型-型別擦除太噁心，但專案中大量使用，以及型別擦除引起的問題及解決方法

阿新 • • 發佈：2019-01-23

泛型概念的提出（為什麼需要泛型）？

首先，我們看下下面這段簡短的程式碼:

複製程式碼 
 1 public class GenericTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4         List list = new ArrayList();
 5         list.add("qqyumidi");
 6         list.add("corn");
 7         list.add(100);
 8 
 9         for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
10
 
             String name = (String) list.get(i); // 1
11             System.out.println("name:" + name);
12         }
13     }
14 }
複製程式碼

定義了一個List型別的集合，先向其中加入了兩個字串型別的值，隨後加入一個Integer型別的值。這是完全允許的，因為此時list預設的型別為Object型別。在之後的迴圈中，由於忘記了之前在list中也加入了Integer型別的值或其他編碼原因，很容易出現類似於//1中的錯誤。因為編譯階段正常，而執行時會出現“java.lang.ClassCastException”異常。因此，導致此類錯誤編碼過程中不易發現。

 在如上的編碼過程中，我們發現主要存在兩個問題：

1.當我們將一個物件放入集合中，集合不會記住此物件的型別，當再次從集合中取出此物件時，改物件的編譯型別變成了Object型別，但其執行時型別任然為其本身型別。

2.因此，//1處取出集合元素時需要人為的強制型別轉化到具體的目標型別，且很容易出現“java.lang.ClassCastException”異常。

那麼有沒有什麼辦法可以使集合能夠記住集合內元素各型別，且能夠達到只要編譯時不出現問題，執行時就不會出現“java.lang.ClassCastException”異常呢？答案就是使用泛型。

二.什麼是泛型？

泛型，即“引數化型別”。一提到引數，最熟悉的就是定義方法時有形參，然後呼叫此方法時傳遞實參。那麼引數化型別怎麼理解呢？顧名思義，就是將型別由原來的具體的型別引數化，類似於方法中的變數引數，此時型別也定義成引數形式（可以稱之為型別形參），然後在使用/呼叫時傳入具體的型別（型別實參）。

 看著好像有點複雜，首先我們看下上面那個例子採用泛型的寫法。

複製程式碼 
 1 public class GenericTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4         /*
 5         List list = new ArrayList();
 6         list.add("qqyumidi");
 7         list.add("corn");
 8         list.add(100);
 9         */
10 
11         List<String> list = new ArrayList<String>();
12         list.add("qqyumidi");
13         list.add("corn");
14         //list.add(100);   // 1  提示編譯錯誤
15 
16         for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
17             String name = list.get(i); // 2
18             System.out.println("name:" + name);
19         }
20     }
21 }
複製程式碼

採用泛型寫法後，在//1處想加入一個Integer型別的物件時會出現編譯錯誤，通過List<String>，直接限定了list集合中只能含有String型別的元素，從而在//2處無須進行強制型別轉換，因為此時，集合能夠記住元素的型別資訊，編譯器已經能夠確認它是String型別了。

結合上面的泛型定義，我們知道在List<String>中，String是型別實參，也就是說，相應的List介面中肯定含有型別形參。且get()方法的返回結果也直接是此形參型別（也就是對應的傳入的型別實參）。下面就來看看List介面的的具體定義：

複製程式碼 
 1 public interface List<E> extends Collection<E> {
 2 
 3     int size();
 4 
 5     boolean isEmpty();
 6 
 7     boolean contains(Object o);
 8 
 9     Iterator<E> iterator();
10 
11     Object[] toArray();
12 
13     <T> T[] toArray(T[] a);
14 
15     boolean add(E e);
16 
17     boolean remove(Object o);
18 
19     boolean containsAll(Collection<?> c);
20 
21     boolean addAll(Collection<? extends E> c);
22 
23     boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c);
24 
25     boolean removeAll(Collection<?> c);
26 
27     boolean retainAll(Collection<?> c);
28 
29     void clear();
30 
31     boolean equals(Object o);
32 
33     int hashCode();
34 
35     E get(int index);
36 
37     E set(int index, E element);
38 
39     void add(int index, E element);
40 
41     E remove(int index);
42 
43     int indexOf(Object o);
44 
45     int lastIndexOf(Object o);
46 
47     ListIterator<E> listIterator();
48 
49     ListIterator<E> listIterator(int index);
50 
51     List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);
52 }
複製程式碼

我們可以看到，在List介面中採用泛型化定義之後，<E>中的E表示型別形參，可以接收具體的型別實參，並且此介面定義中，凡是出現E的地方均表示相同的接受自外部的型別實參。

自然的，ArrayList作為List介面的實現類，其定義形式是：

複製程式碼 
 1 public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> 
 2         implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
 3     
 4     public boolean add(E e) {
 5         ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
 6         elementData[size++] = e;
 7         return true;
 8     }
 9     
10     public E get(int index) {
11         rangeCheck(index);
12         checkForComodification();
13         return ArrayList.this.elementData(offset + index);
14     }
15     
16     //...省略掉其他具體的定義過程
17 
18 }
複製程式碼

由此，我們從原始碼角度明白了為什麼//1處加入Integer型別物件編譯錯誤，且//2處get()到的型別直接就是String型別了。

三.自定義泛型介面、泛型類和泛型方法

從上面的內容中，大家已經明白了泛型的具體運作過程。也知道了介面、類和方法也都可以使用泛型去定義，以及相應的使用。是的，在具體使用時，可以分為泛型介面、泛型類和泛型方法。

自定義泛型介面、泛型類和泛型方法與上述Java原始碼中的List、ArrayList類似。如下，我們看一個最簡單的泛型類和方法定義：

複製程式碼 
 1 public class GenericTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4 
 5         Box<String> name = new Box<String>("corn");
 6         System.out.println("name:" + name.getData());
 7     }
 8 
 9 }
10 
11 class Box<T> {
12 
13     private T data;
14 
15     public Box() {
16 
17     }
18 
19     public Box(T data) {
20         this.data = data;
21     }
22 
23     public T getData() {
24         return data;
25     }
26 
27 }
複製程式碼

在泛型介面、泛型類和泛型方法的定義過程中，我們常見的如T、E、K、V等形式的引數常用於表示泛型形參，由於接收來自外部使用時候傳入的型別實參。那麼對於不同傳入的型別實參，生成的相應物件例項的型別是不是一樣的呢？

複製程式碼 
 1 public class GenericTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4 
 5         Box<String> name = new Box<String>("corn");
 6         Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
 7 
 8         System.out.println("name class:" + name.getClass());      // com.qqyumidi.Box
 9         System.out.println("age class:" + age.getClass());        // com.qqyumidi.Box
10         System.out.println(name.getClass() == age.getClass());    // true
11 
12     }
13 
14 }
複製程式碼

由此，我們發現，在使用泛型類時，雖然傳入了不同的泛型實參，但並沒有真正意義上生成不同的型別，傳入不同泛型實參的泛型類在記憶體上只有一個，即還是原來的最基本的型別（本例項中為Box），當然，在邏輯上我們可以理解成多個不同的泛型型別。

究其原因，在於Java中的泛型這一概念提出的目的，導致其只是作用於程式碼編譯階段，在編譯過程中，對於正確檢驗泛型結果後，會將泛型的相關資訊擦出，也就是說，成功編譯過後的class檔案中是不包含任何泛型資訊的。泛型資訊不會進入到執行時階段。

對此總結成一句話：泛型型別在邏輯上看以看成是多個不同的型別，實際上都是相同的基本型別。

四.型別萬用字元

接著上面的結論，我們知道，Box<Number>和Box<Integer>實際上都是Box型別，現在需要繼續探討一個問題，那麼在邏輯上，類似於Box<Number>和Box<Integer>是否可以看成具有父子關係的泛型型別呢？

為了弄清這個問題，我們繼續看下下面這個例子:

複製程式碼 
 1 public class GenericTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4 
 5         Box<Number> name = new Box<Number>(99);
 6         Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
 7 
 8         getData(name);
 9         
10         //The method getData(Box<Number>) in the type GenericTest is 
11         //not applicable for the arguments (Box<Integer>)
12         getData(age);   // 1
13 
14     }
15     
16     public static void getData(Box<Number> data){
17         System.out.println("data :" + data.getData());
18     }
19 
20 }
複製程式碼

我們發現，在程式碼//1處出現了錯誤提示資訊：The method getData(Box<Number>) in the t ype GenericTest is not applicable for the arguments (Box<Integer>)。顯然，通過提示資訊，我們知道Box<Number>在邏輯上不能視為Box<Integer>的父類。那麼，原因何在呢？

複製程式碼 
 1 public class GenericTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4 
 5         Box<Integer> a = new Box<Integer>(712);
 6         Box<Number> b = a;  // 1
 7         Box<Float> f = new Box<Float>(3.14f);
 8         b.setData(f);        // 2
 9 
10     }
11 
12     public static void getData(Box<Number> data) {
13         System.out.println("data :" + data.getData());
14     }
15 
16 }
17 
18 class Box<T> {
19 
20     private T data;
21 
22     public Box() {
23 
24     }
25 
26     public Box(T data) {
27         setData(data);
28     }
29 
30     public T getData() {
31         return data;
32     }
33 
34     public void setData(T data) {
35         this.data = data;
36     }
37 
38 }
複製程式碼

這個例子中，顯然//1和//2處肯定會出現錯誤提示的。在此我們可以使用反證法來進行說明。

假設Box<Number>在邏輯上可以視為Box<Integer>的父類，那麼//1和//2處將不會有錯誤提示了，那麼問題就出來了，通過getData()方法取出資料時到底是什麼型別呢？Integer? Float? 還是Number？且由於在程式設計過程中的順序不可控性，導致在必要的時候必須要進行型別判斷，且進行強制型別轉換。顯然，這與泛型的理念矛盾，因此，在邏輯上Box<Number>不能視為Box<Integer>的父類。

好，那我們回過頭來繼續看“型別萬用字元”中的第一個例子，我們知道其具體的錯誤提示的深層次原因了。那麼如何解決呢？總部能再定義一個新的函式吧。這和Java中的多型理念顯然是違背的，因此，我們需要一個在邏輯上可以用來表示同時是Box<Integer>和Box<Number>的父類的一個引用型別，由此，型別萬用字元應運而生。

型別萬用字元一般是使用 ? 代替具體的型別實參。注意了，此處是型別實參，而不是型別形參！且Box<?>在邏輯上是Box<Integer>、Box<Number>...等所有Box<具體型別實參>的父類。由此，我們依然可以定義泛型方法，來完成此類需求。

複製程式碼 
 1 public class GenericTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4 
 5         Box<String> name = new Box<String>("corn");
 6         Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
 7         Box<Number> number = new Box<Number>(314);
 8 
 9         getData(name);
10         getData(age);
11         getData(number);
12     }
13 
14     public static void getData(Box<?> data) {
15         System.out.println("data :" + data.getData());
16     }
17 
18 }
複製程式碼

有時候，我們還可能聽到型別萬用字元上限和型別萬用字元下限。具體有是怎麼樣的呢？

在上面的例子中，如果需要定義一個功能類似於getData()的方法，但對型別實參又有進一步的限制：只能是Number類及其子類。此時，需要用到型別萬用字元上限。

複製程式碼 
 1 public class GenericTest {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4 
 5         Box<String> name = new Box<String>("corn");
 6         Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
 7         Box<Number> number = new Box<Number>(314);
 8 
 9         getData(name);
10         getData(age);
11         getData(number);
12         
13         //getUpperNumberData(name); // 1
14         getUpperNumberData(age);    // 2
15         getUpperNumberData(number); // 3
16     }
17 
18     public static void getData(Box<?> data) {
19         System.out.println("data :" + data.getData());
20     }
21     
22     public static void getUpperNumberData(Box<? extends Number> data){
23         System.out.println("data :" + data.getData());
24     }
25 
26 }
複製程式碼

此時，顯然，在程式碼//1處呼叫將出現錯誤提示，而//2 //3處呼叫正常。

型別萬用字元上限通過形如Box<? extends Number>形式定義，相對應的，型別萬用字元下限為Box<? super Number>形式，其含義與型別萬用字元上限正好相反，在此不作過多闡述了。

五.話外篇

本文中的例子主要是為了闡述泛型中的一些思想而簡單舉出的，並不一定有著實際的可用性。另外，一提到泛型，相信大家用到最多的就是在集合中，其實，在實際的程式設計過程中，自己可以使用泛型去簡化開發，且能很好的保證程式碼質量。並且還要注意的一點是，Java中沒有所謂的泛型陣列一說。

對於泛型，最主要的還是需要理解其背後的思想和目的。

型別擦除引起的問題及解決方法

因為種種原因，Java不能實現真正的泛型，只能使用型別擦除來實現偽泛型，這樣雖然不會有型別膨脹的問題，但是也引起了許多新的問題。所以，Sun對這些問題作出了許多限制，避免我們犯各種錯誤。

1、先檢查，在編譯，以及檢查編譯的物件和引用傳遞的問題

既然說型別變數會在編譯的時候擦除掉，那為什麼我們往ArrayList<String> arrayList=new ArrayList<String>();所建立的陣列列表arrayList中，不能使用add方法新增整形呢？不是說泛型變數Integer會在編譯時候擦除變為原始型別Object嗎，為什麼不能存別的型別呢？既然型別擦除了，如何保證我們只能使用泛型變數限定的型別呢？

java是如何解決這個問題的呢？java編譯器是通過先檢查程式碼中泛型的型別，然後再進行型別擦除，在進行編譯的。

舉個例子說明：

  1. publicstaticvoid main(String[] args) {  
  2.         ArrayList<String> arrayList=new ArrayList<String>();  
  3.         arrayList.add("123");  
  4.         arrayList.add(123);//編譯錯誤
  5.     }  
在上面的程式中，使用add方法新增一個整形，在eclipse中，直接就會報錯，說明這就是在編譯之前的檢查。因為如果是在編譯之後檢查，型別擦除後，原始型別為Object，是應該執行任意引用型別的新增的。可實際上卻不是這樣，這恰恰說明了關於泛型變數的使用，是會在編譯之前檢查的。

那麼，這麼型別檢查是針對誰的呢？我們先看看引數化型別與原始型別的相容

以ArrayList舉例子，以前的寫法：

  1. ArrayList arrayList=new ArrayList();  
現在的寫法：
  1. ArrayList<String>  arrayList=new ArrayList<String>();  

如果是與以前的程式碼相容，各種引用傳值之間，必然會出現如下的情況：
  1. ArrayList<String> arrayList1=new ArrayList(); //第一種 情況
  1. ArrayList arrayList2=new ArrayList<String>();//第二種 情況

這樣是沒有錯誤的，不過會有個編譯時警告。

不過在第一種情況，可以實現與 完全使用泛型引數一樣的效果，第二種則完全沒效果。

因為，本來型別檢查就是編譯時完成的。new ArrayList()只是在記憶體中開闢一個儲存空間，可以儲存任何的型別物件。而真正涉及型別檢查的是它的引用，因為我們是使用它引用arrayList1 來呼叫它的方法，比如說呼叫add()方法。所以arrayList1引用能完成泛型型別的檢查。

而引用arrayList2沒有使用泛型，所以不行。

舉例子：

  1. publicclass Test10 {  
  2.     publicstaticvoid main(String[] args) {  
  3.         //
  4.         ArrayList<String> arrayList1=new ArrayList();  
  5.         arrayList1.add("1");//編譯通過
  6.         arrayList1.add(1);//編譯錯誤
  7.         String str1=arrayList1.get(0);//返回型別就是String
  8.         ArrayList arrayList2=new ArrayList<String>();  
  9.         arrayList2.add("1");//編譯通過
  10.         arrayList2.add(1);//編譯通過
  11.         Object object=arrayList2.get(0);//返回型別就是Object
  12.         new ArrayList<String>().add("11");//編譯通過
  13.         new ArrayList<String>().add(22);//編譯錯誤
  14.         String string=new ArrayList<String>().get(0);//返回型別就是String
  15.     }  
  16. }  

通過上面的例子，我們可以明白，型別檢查就是針對引用的，誰是一個引用，用這個引用呼叫泛型方法，就會對這個引用呼叫的方法進行型別檢測，而無關它真正引用的物件。

從這裡，我們可以再討論下 泛型中引數化型別為什麼不考慮繼承關係

在Java中，像下面形式的引用傳遞是不允許的：

  1. ArrayList<String> arrayList1=new ArrayList<Obj

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背景 我們都知道泛型本質上是提供型別的"型別引數"，它們也被稱為引數化型別（parameterized type）或參量多型（parametric polymorphism）。其實泛型思想並不是 Java 最先引入的，C++ 中的模板就是一個運用泛型的例子。 GJ（Generic Java）是對 Java

Java泛型擦除

類型信息 png ive over tool 創建 edit sid 註意點 Java泛型擦除： 什麽是泛型擦除？ 首先了解一下什麽是泛型？我個人的理解：因為集合中能夠存儲隨意類型的對象。可是集合中最先存儲的對象類型一旦確定後，就不能在存儲其它類型的

泛型深入--java泛型的繼承和實現、泛型擦除

部分 end father 沒有 接口 子類 set int nal 泛型實現類： package generic; /** * 泛型父類：子類為“富二代”：子類的泛型要比父類多 * 1，保留父類的泛型-->子類為泛型類

java泛型 泛型的內部原理：類型擦除以及類型擦除帶來的問題

st2 往裏面 避免 我們 lar 屬於 util get 驚奇 一、Java泛型的實現方法：類型擦除 前面已經說了，Java的泛型是偽泛型。為什麽說Java的泛型是偽泛型呢？因為，在編譯期間，所有的泛型信息都會被擦除掉。正確理解泛型概念的首要前提是理解類型擦出（type

聊一聊Java泛型的擦除

java se 實現 c++ 通過 lis 引用 可能 需要 這也 最近看了《thinking in java》的第十五章泛型，感覺有些東西需要記錄下來。 泛型是Java SE5才被引入的概念，現在我的工作中泛型主要使用在集合，這樣可以知道set()和get()的類型（類型

揭開Java 泛型類型擦除神秘面紗

sys 通過反射 監視 too super mage collect boolean 理解 泛型，一個孤獨的守門者。 大家可能會有疑問，我為什麽叫做泛型是一個守門者。這其實是我個人的看法而已，我的意思是說泛型沒有其看起來那麽深不可測，它並不神秘與神奇。泛型是 Java 中一

Java泛型的擦除特性小記

ArrayList<A> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(new A()); ArrayList arrayList2 = arrayList; ArrayList<B> arrayList3 = ar