泛型擦除机制

文章目录

一、泛型的引入

我们想求两个数的最大值

publicstaticvoidfunc(int n,int m){System.out.println(n > m ? n : m);}publicstaticvoidmain(String[] args){func(2,3);func(1.5,2.5);}

但我们方法就写死了，只能求整形的最大值，那我们要求两个浮点数的呢，两个对象的呢?
泛型的出现：

集合容器类在设计阶段/声明阶段不能确定这个容器到底实际存的是什么类型的对象，所以在JDK1.5之前只能把元素类型设计为Object，JDK1.5之后使用泛型来解决。因为这个时候除了元素的类型不确定，其他的部分是确定的，例如关于这个元素如何保存，如何管理等是确定的，因此此时把元素的类型设计成一个参数，这个类型参数叫做泛型。Collection，List，ArrayList 这个就是类型参数，即泛型

Object类是所有类的父类，它可以接收任意类型的数据，这里以接受String类型为例，在直接接收obj类型时，会报错。

publicstaticvoidmain(String[] args){Object obj =newObject();
        obj ="dachang";String str =(String)obj;}

泛型的主要目的：就是指定当前的容器，要持有什么类型的对象。让编译器去做检查

二、基本数据类型和对应包装类

在Java中，由于基本类型不是继承于Object，为了在泛型代码中可以支持基本类型，Java给每个基本类型都对应了一个包装类型。
基本数据类型包装类byteByteshortShortintIntegerlongLongfloatFloatdoubleDoublecharCharacterbooleanBoolean
大部分基本类型的包装类都是首字母大写，除了Int的包装类为Integer,char的包装类为Character

三、初使用泛型

实现一个类，类中包含一个数组成员，使得数组中可以存放任何类型的数据，也可以根据成员方法返回数组中某个下标的值？

classInitArray{publicObject[] arr =newObject[10];publicObjectgetPos(int pos){return arr[pos];}publicvoidsetVal(int pos,Object val){this.arr[pos]= val;}}publicstaticvoidmain(String[] args){InitArray initArray =newInitArray();
        initArray.setVal(0,true);//可以存放boolean类型
        initArray.setVal(1,10.5);//可以存放double类型boolean b = initArray.getPos(0);//编译报错double f = initArray.getPos(1);//编译报错}

Object数组任何类型数据都可以存放，但在进行接受时，编译器就会报错，必须要进行类型转换。
在更多的情况下，我们还是希望它只能放同种类型。需要什么类型，我们传入什么参数就可以，泛型就是为此而生
用泛型实现：

classInitArray<T>{publicT[] arr =(T[])newObject[10];publicTgetPos(int pos){return arr[pos];}publicvoidsetVal(int pos,T val){this.arr[pos]= val;}}publicstaticvoidmain(String[] args){InitArray<Integer> initArray =newInitArray<>();
        initArray.setVal(0,10);
        initArray.setVal(1,5);int a = initArray.getPos(0);int b = initArray.getPos(1);System.out.println(a);System.out.println(b);}

我们发现这里我们没有进行强制类型转换，并且顺利输出了。
代码解释：

1.
这里的InitArray是泛型类，代表占位符，就表示当前类是一个泛型类，大家不必去追问为啥是T，这里只是一个变量名而已，常见的还有:
名称表示EElementKKeyVValueNNumberTType
2.
不再需要强制类型转换。
3.
编译器会帮助我们检查代码，如果类型不一致会报错。
4.
类型后面的指定当前类型。
5.无法new 一个泛型类型的数组。

T[] t =newT[10];

所以不存在上面这种方式。

四、泛型的编译

1 擦除机制

我们查看一下字节码文件

在编译的过程中我们发现所有的T都被替换为了Object，我们把这种机制称为: 擦除机制。
编译器生成的字节码在运行期间不包含任何泛型的类型信息。

2 为什么不能实例化泛型类型数组？

根据擦除机制可知，在编译阶段所有的T被替换为了Object，那为什么，T[] ts = new T[5]; 是不对的，编译的时候，替换为Object，不是相当于：Object[] ts = new Object[5]吗？

由于无法创建泛型数组，我们换个例子去验证

classMyArray<T>{publicT[] arr =(T[])newObject[10];publicTgetPos(int pos){returnthis.arr[pos];}publicvoidsetVal(int pos,T val){this.arr[pos]= val;}publicT[]getArr(){return arr;}}publicstaticvoidmain(String[] args){MyArray<Integer> myArray =newMyArray<>();Integer[] arr = myArray.getArr();}

替换之后，将Object[ ]传给Integer[ ]，因为Object数组里可能存放的是任何类型的数据，直接转给Integer数组是不安全的，所以程序报类型转换异常。具体来说，数组是在运行时存储和检查类型信息，而泛型是在编译时检查错误，如果泛型可以创建数组，那么这里就有很大的安全隐患。

publicT[] arr =(T[])newObject[10];

那这样使用好吗？ 是的不好，但我们目前学习的知识只能使用到这，其实这样使用也会有安全隐患，下面举一个安全的使用方法，了解即可:

classMyArray<T>{publicT[] arr;publicMyArray(){}//这里通过反射，创建一个类型为指定类型的数组，了解即可。publicMyArray(Class<T> clazz,int capacity){
        arr =(T[])Array.newInstance(clazz,capacity);}publicTgetPos(int pos){returnthis.arr[pos];}publicvoidsetVal(int pos,T val){this.arr[pos]= val;}publicT[]getArr(){return arr;}}publicstaticvoidmain(String[] args){MyArray<Double> myArray =newMyArray<>(Double.class,10);Double[] arr = myArray.getArr();}

这样就可以顺利转换了，避免了安全隐患。

3 类型擦除，一定是把T变为Object吗？

不是的，目前我们看到的确实T全部变为了Object，但当T指定了类型参数的上界的话，则使用这个上界，下一篇博客我会具体介绍泛型上界。