java泛型的实现和原理_java 泛型实现原理
泛型思想最早在C++語言的模板(Templates)中產生,Java后來也借用了這種思想。雖然思想一致,但是他們存在著本質性的不同。
C++中的模板是真正意義上的泛型,在編譯時就將不同模板類型參數編譯成對應不同的目標代碼,List和List是兩種不同的類型,這種泛型被稱為真正泛型。
這種泛型實現方式,會導致類型膨脹,因為要為不同具體參數生成不同的類。
Java中List和List雖然在源代碼中屬于不同的類,但是編譯后的字節(jié)碼中,他們都被替換成原始類型,而兩者的原始類型的一樣的(List),所以在運行時,List與List就是同一個類。
Java中的泛型是一種特殊的語法,通過類型擦除實現,這種泛型稱為偽泛型。
類型擦除,是指將泛型類型實例關聯到同一份字節(jié)碼上。編譯器只為泛型類型生成一份字節(jié)碼,并將其實例關聯到這份字節(jié)碼上。
類型擦除的關鍵在于從泛型類型中清除類型參數的相關信息,并且再必要的時候添加類型檢查和類型轉換的方法。
List intList = new ArrayList<>();
intList.add(3);
List strList = new ArrayList<>();
strList.add("Hello");
System.out.println(intList.getClass()== strList.getClass()); //輸出結果為true
intList與strList都屬于同一個類。
創(chuàng)建一個只能存儲Integer的ArrayList對象,在add一個整型數值后,利用反射調用add(Object o)add一個asd字符串,此時運行代碼不會報錯,運行結果會打印出1和asd兩個值。這時再里利用反射調用add(Integer o)方法,運行會拋出codeNoSuchMethodException異常。這充分證明了在編譯后,擦除了Integer這個泛型信息,只保留了原始類型。
創(chuàng)建一個List對象intList,利用反射調用其add()方法,向intList中添加一個String類元素,運行代碼不會報錯。
List intList = new ArrayList<>();
intList.add(3);
intList.getClass().getMethod("add", Object.class).invoke(intList, "Hello");for (int i = 0; i < intList.size(); i++) {
System.out.println(intList.get(i));
}//輸出結果為//3//Hello
這說明在編譯后,擦出了Integer這個泛型信息,intList為原始類型List。
修改代碼getMethod("add", Object.class),改為getMethod("add", Integer.class)
//NoSuchMethodException:
intList.getClass().getMethod("add", Integer.class).invoke(intList, "Hello");
運行報錯,intList的類List中沒有("add", Integer.class)方法,只有("add", Object.class)。
自動類型轉換
Java的泛型除了類型擦除之外,還會自動生成checkcast指令進行強制類型轉換。
List intList = new ArrayList<>();
intList.add(3);int a = intList.get(0);
使用intList的get方法返回的是Integer類型的對象。
總結
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