什么是泛型类型擦除

本文介绍了Java中的泛型,包括其本质、使用场景,以及类型擦除的过程和可能带来的问题,如无法存储基本类型、创建实例和重载泛型方法。泛型有助于提高代码的灵活性和类型安全性。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

泛型是什么?

泛型本质上是一种参数类型,这种参数类型可以用在类、接口和方法中,分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法

为什么使用泛型?

简单点来说,使用泛型可以在写代码时先不确定具体的数据类型,而在使用时再确定,这样会让你的代码更加灵活和安全。

泛型的使用

泛型可以用在类、接口和方法中,分别被称为泛型类泛型接口泛型方法(只举一个例子)。

// 泛型方法
public <T> T genericityMethod(T t) {

    /**
     * <T> 声明这是一个泛型方法,持有一个泛型T,然后才可以用泛型T作为方法的返回值
     * T 方法的返回值为类型T
     * T t 入参为泛型,使用是再确定  
     */
    return t;
}

泛型中类型擦除

Java泛型的实现采取了“伪泛型”的策略,即Java在语法上支持泛型,但是在编译阶段会进行所谓的“类型擦除”,将所有的泛型表示都替换为具体的类型。

原理:根据类型参数的上下界推断并替换所有的类型参数为原生态类型:如果类型参数是无限制通配符或没有上下界限定则替换为Object,如果存在上下界限定则根据子类替换原则取类型参数的最左边限定类型

  • 无限制类型擦除

image.png

如果类型参数是无限制通配符或没有上下界限定则替换为Object。

  • 有限制类型擦除

image.png

如果存在上下界限定则根据子类替换原则取类型参数的最左边限定类型,< T extends String>和<? extends String>的类型参数被替换为Number,<? super String>被替换为Object

类型擦除引起的问题

  • 泛型类型变量不能是基本数据类型

如果是ArrayList< int >,当类型擦除后,ArrayList的原始类型变为Object,但是Object类型不能存储int值,只能引用Integer的值。

  • 无法创建泛型类型的实例

由于类型擦除,无法直接使用泛型类型参数来创建实例。例如,无法直接创建 new T()。

  • 无法重载泛型方法

Java中不允许重载泛型方法,因为擦除会导致在字节码中多个泛型方法的签名相同。

image.png

总结

由于泛型是编译时类型检查,当我们使用集合时,限制了向集合存入的类型(加入其它类型时会报错),使用时也不需要进行类型强制转换,增加了代码可读性。

### Java 擦除机制原理 Java 中的实现依赖于类型擦除这一编译期特性。这意味着在编译后的 `.class` 文件中,所有的信息都将被移除或替换为 `java/lang/Object` 或者指定的边界类型[^1]。 具体来说,在编译过程中: - 类名、属性以及方法签名上的参数会被删除; - 使用的地方如果涉及到具体的类型,则由编译器自动插入必要的类型转换语句来保证程序逻辑正确性;这些操作对开发者透明[^2]。 因此,当 JVM 加载已经过编译处理过的字节码文件时,并不会意识到任何有关的信息存在——因为此时它们已经被完全抹去了。这种设计使得不同版本间的兼容性得以保持,但也带来了某些局限性和性能开销。 ### 影响分析 由于类型擦除的存在,Java实际上是在编译期间提供了更强的安全保障和更好的代码复用性支持,但在运行时刻却丧失了真正的多态优势。这主要体现在以下几个方面: - **无法创建带有实际类型的数组**:例如不能声明 `new T[10];` 这样的表达式,因为在运行时期限定了所有实例化都基于 Object[] 实现。 - **反射调用受限**:通过 Reflection API 获取字段或方法的具体类型变得困难重重,因为大部分情况下只能得到最顶层的对象表示形式即 Object。 - **效率损失**:虽然大多数时候额外加入的转指令并不会显著降低应用程序的速度,但对于高度优化敏感的应用场景下可能会造成一定影响。 综上所述,尽管 Java实现了良好的向后兼容目标,但同时也引入了一些特定条件下的不便之处。 ```java // 编译前 List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("hello"); // 经过类型擦除之后相当于如下代码 ArrayList list = new ArrayList(); ((List)list).add("hello"); ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值