Java基础教程（七十六）泛型之泛型与反射：破壁之舞，深度解析Java泛型与反射的魔法与失效-优快云博客

一、泛型：编译时的类型契约

泛型本质是类型参数化，提供编译时类型检查，避免强制转换错误。但Java采用类型擦除实现，运行时类型参数信息被擦除（如List<String>变为List）。

java

// 泛型类定义
public class Box<T> {
    private T content;
    public void setContent(T content) { this.content = content; }
    public T getContent() { return content; }
}

// 使用 - 编译时检查
Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.setContent("Hello");
// stringBox.setContent(100); // 编译错误！

二、反射：运行时的类型手术刀

反射java.lang.reflect允许在运行时分析/操作类、方法、字段等元信息，突破编译时限制。

java

// 获取类信息
Class<?> clazz = Class.forName("com.example.Box");
// 创建实例
Object objBox = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
// 获取setContent方法
Method setMethod = clazz.getMethod("setContent", Object.class);
// 反射调用 - 绕过泛型检查！
setMethod.invoke(objBox, 100); // 运行时放入Integer，编译通过但隐患！

三、泛型遇上反射：类型擦除的困境与突破

核心冲突：反射在运行时无法直接获取泛型的具体类型参数（如T是String还是Integer），因为已被擦除。

解决方案：通过泛型签名（存在于字节码）获取元数据：

java

public class GenericBox<T> {
    private List<T> itemList = new ArrayList<>();
    
    public void addItem(T item) {
        itemList.add(item);
    }
}

// 反射获取泛型参数类型
Field field = GenericBox.class.getDeclaredField("itemList");
Type genericType = field.getGenericType(); // 关键！

if (genericType instanceof ParameterizedType) {
    ParameterizedType pt = (ParameterizedType) genericType;
    Type[] actualTypes = pt.getActualTypeArguments(); // 获取真实类型参数
    System.out.println(actualTypes[0]); // 输出: T (但运行时仍是类型变量)
}

获取具体化类型：需在子类/匿名类中固定泛型参数：

java

// 创建固定泛型类型的子类（匿名类）
GenericBox<String> box = new GenericBox<String>() {};
Type genericSuperClass = box.getClass().getGenericSuperclass();
ParameterizedType pt = (ParameterizedType) genericSuperClass;
Type actualType = pt.getActualTypeArguments()[0];
System.out.println(actualType); // 输出: class java.lang.String

四、实战应用：动态注入框架

利用反射+泛型实现灵活组件管理：

java

// 泛型仓库接口
public interface Repository<T> {
    void save(T entity);
}

// 反射动态实现
public class DynamicRepository<T> implements Repository<T> {
    private Class<T> entityType;

    public DynamicRepository(Class<T> entityType) {
        this.entityType = entityType; // 保留具体类型
    }

    @Override
    public void save(T entity) {
        // 利用entityType进行数据库操作（如Hibernate Session）
        System.out.println("Saving " + entityType.getSimpleName() + ": " + entity);
    }
}

// 使用示例
Repository<User> userRepo = new DynamicRepository<>(User.class);
userRepo.save(new User("Alice"));

💡 调试技巧：使用javap -v YourClass.class查看字节码中的Signature属性，这是泛型信息的存储位置。