Java 泛型背后的原理是什么,？

壞尐孒95qanplv 2020-09-03

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來(lái)源：jianshu.com/p/dd34211f2565

這一節(jié)主要講的內(nèi)容是java中泛型的應(yīng)用，通過(guò)該篇讓大家更好地理解泛型,，以及面試中經(jīng)常說(shuō)的泛型類型擦除是什么概念,，今天就帶著這幾個(gè)問(wèn)題一起看下:

舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子:

這里可以看出來(lái)在代碼編寫階段就已經(jīng)報(bào)錯(cuò)了，不能往string類型的集合中添加int類型的數(shù)據(jù),。

那可不可以往List集合中添加多個(gè)類型的數(shù)據(jù)呢,，答案是可以的，其實(shí)我們可以把list集合當(dāng)成普通的類也是沒問(wèn)題的,，那么就有下面的代碼:

從這里可以看出來(lái),，不定義泛型也是可以往集合中添加數(shù)據(jù)的，所以說(shuō)泛型只是一種類型的規(guī)范,，在代碼編寫階段起一種限制,。

下面我們通過(guò)例子來(lái)介紹泛型背后數(shù)據(jù)是什么類型

public class BaseBean<T> {
    T value;

    public T getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
}

上面定義了一個(gè)泛型的類，然后我們通過(guò)反射獲取屬性和getValue方法返回的數(shù)據(jù)類型:

從日志上看到通過(guò)反射獲取到的屬性是Object類型的，在方法中返回的是string類型,，因此咋們可以思考在getValue方法里面實(shí)際是做了個(gè)強(qiáng)轉(zhuǎn)的動(dòng)作,，將object類型的value強(qiáng)轉(zhuǎn)成string類型。

是的,，沒錯(cuò),，因?yàn)榉盒椭皇菫榱思s束我們規(guī)范代碼，而對(duì)于編譯完之后的class交給虛擬機(jī)后,，對(duì)于虛擬機(jī)它是沒有泛型的說(shuō)法的,，所有的泛型在它看來(lái)都是object類型，因此泛型擦除是對(duì)于虛擬機(jī)而言的,。

下面我們?cè)賮?lái)看一種泛型結(jié)構(gòu):

這里我將泛型加了個(gè)關(guān)鍵字extends,，對(duì)于泛型寫得多的伙伴們來(lái)說(shuō)，extends是約束了泛型是向下繼承的,，最后我們通過(guò)反射獲取value的類型是String類型的,，因此這里也不難看出，加extends關(guān)鍵字其實(shí)最終目的是約束泛型是屬于哪一類的,。所以我們?cè)诰帉懘a的時(shí)候如果沒有向下兼容類型,，會(huì)警告錯(cuò)誤的：

大家有沒有想過(guò)為啥要用泛型呢，既然說(shuō)了泛型其實(shí)對(duì)于jvm來(lái)說(shuō)都是Object類型的,，那咱們直接將類型定義成Object不就是的了,，這種做法是可以，但是在拿到Object類型值之后,，自己還得強(qiáng)轉(zhuǎn),，因此泛型減少了代碼的強(qiáng)轉(zhuǎn)工作，而將這些工作交給了虛擬機(jī),。

比如下面我們沒有定義泛型的例子:

勢(shì)必在getValue的時(shí)候代碼有個(gè)強(qiáng)轉(zhuǎn)的過(guò)程,，因此在能用泛型的時(shí)候，盡量用泛型來(lái)寫,，而且我認(rèn)為一個(gè)好的架構(gòu)師,，業(yè)務(wù)的抽取是離不開泛型的定義。

類上面的泛型

“
比如實(shí)際項(xiàng)目中,，我們經(jīng)常會(huì)遇到服務(wù)端返回的接口中都有errMsg,、status等公共返回信息，而變動(dòng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是data信息,，因此我們可以抽取公共的BaseBean：

public class BaseBean<T> {
    public String errMsg;
    public T data;
    public int status;
}

抽象類或接口上的泛型

//抽象類泛型
public abstract class BaseAdapter<T> {
    List<T> DATAS;}//接口泛型public interface Factory<T> {
    T create();
}
//方法泛型
public static <T> T getData() {
    return null;
}

多元泛型

public interface Base<K, V> {
    void setKey(K k);

    V getValue();}

泛型二級(jí)抽象類或接口

public interface BaseCommon<K extends Common1, V> extends Base<K, V> {
}

//或抽象類
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<K, V> map);

   Map<K, V> getNode(int index);}public abstract class BaseCommon<K, V> implements Base<K, V> {
   //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<?>通配符和<T>區(qū)別是在你不知道泛型類型的時(shí)候,，可以用通配符來(lái)定義，下面通過(guò)一個(gè)例子來(lái)看看的用處:

//定義了一個(gè)普通類
public class BaseBean<T> {
    T value;

    public T getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
}

//用來(lái)定義泛型的
public class Common1 extends Common {
}

在定義的時(shí)候?qū)ommon的泛型指向Common1的泛型,，可以看到直接提示有問(wèn)題,，這里可以想,，雖然Common1是繼承自Common的，但是并不代表BaseBean之間是等量的,。

在開篇也講過(guò),，如果泛型傳入的是什么類型，那么在BaseBean中的getValue返回的類型就是什么,，因此可以想兩個(gè)不同的泛型類肯定是不等價(jià)的,，但是如果我這里寫呢:

public static void main(String\[\] args) {
    BaseBean<Common> commonBaseBean = new BaseBean<>();
    //通配符定義就沒有問(wèn)題
    BaseBean<?> common1BaseBean = commonBaseBean;
    try {
        //通過(guò)反射猜測(cè)setValue的參數(shù)是Object類型的
        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();
    }
}

在上面如果定義的泛型是通配符是可以等價(jià)的，因?yàn)榇藭r(shí)的setValue的參數(shù)是Object類型,，所以能直接將上面定義的泛型賦給通配符的BaseBean,。

通配符不能定義在類上面、接口或方法上,，只能作用在方法的參數(shù)上

其他的幾種情況自己去嘗試,，正確的使用通配符:

public void setClass(Class<?> class){
    //todo
}

、,、<? extends>,、<? super>表示上限泛型、表示下限泛型

為了演示這兩個(gè)通配符的作用,，增加了一個(gè)類:

//新增加的一個(gè)
BaseCommonpublic class Common extends BaseCommon{}

第二個(gè)定義的泛型是不合法的,，因?yàn)锽aseCommon是Common的父類，超出了Common的類型范圍,。

不能作用在類,、接口、方法上,，只能通過(guò)方法傳參來(lái)定義泛型在BaseBean里面定義了個(gè)方法:

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

可以看到當(dāng)傳進(jìn)去的是Common1.class的時(shí)候是不合法的，因?yàn)樵赼dd方法中需要傳入Common父類的字節(jié)碼對(duì)象,，而Common1是繼承自Common,，所以直接不合法。

“
在實(shí)際開發(fā)中其實(shí)知道什么時(shí)候定義什么類型的泛型就ok,，在mvp實(shí)際案例中泛型用得比較廣泛,，大家可以根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目來(lái)找找泛型的感覺，只是面試的時(shí)候需要理解類型擦除是針對(duì)誰(shuí)而言的,。

類型擦除其實(shí)在開篇的時(shí)候已經(jīng)通過(guò)例子說(shuō)明了,，通過(guò)反射繞開泛型的定義，也說(shuō)明了類中定義的泛型最終是以O(shè)bject被jvm執(zhí)行,。

所有的泛型在jvm中執(zhí)行的時(shí)候,，都是以O(shè)bject對(duì)象存在的，加泛型只是為了一種代碼的規(guī)范,，避免了開發(fā)過(guò)程中再次強(qiáng)轉(zhuǎn),。

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