Java泛型的限制与陷阱-优快云博客

原文： http://blog.sina.com.cn/s/blog_44c1e6da0100cus3.html

因为Java并没有真正实现泛型，是编译器在编译的时候在字节码上做了手脚，这种实现理念造成Java泛型本身有很多漏洞。为了规避这些问题Java对泛型的使用上做了一些约束，但不可避免的还是有一些问题存在。这其中大多数限制都是由类型擦除引起的。

1.不能用类型参数替换基本类型：

其原因是类型擦除，擦除类型后原先的类型参数被Object或者限定类型替换，而基本类型是不能被对象所存储的。可以使用它们的包装类。

2.运行时类型检查只是针对泛型类的原始类型进行的。getClass()方法只返回原始类型，因为JVM根本就不知道泛型这回事，它只知道原始类型。

在《Java Core》中提到的

Pair a = new Pair();

a instanceof Pair<String>为真的问题在JDK1.6上面已经不存在，这样的语句是通不过检查的，产生一个"instacneof 泛型类型不合法"的错误。

3.异常。不能抛出也不能捕获泛型类的对象，使用泛型类来拓展Throwable也是非法的。

public class GenericException <T> extends Exception{

//泛型类无法继承Throwable，非法

}

不能在catch子句中使用类型变量。例如，下面的方法将不能编译：

public static <T extends Throwable> void doWork(Class<T> t){

try{

...

}catch(T e){//error --- can't catch type variable

...

}

但是，在异常声明中可以使用类型变量。下面这个方法是合法的：

public static <T extends Throwable> void doWork(T t) throws T{//ok

try{

...

}catch(Throwable realCause){

t.initCause(realCause);

throw t;

}

4.不能声明参数化类型的数组。原因还是类型擦除。

Pair<String>[] p = new Pair<String>[100];//这个是非法的，不能创建泛型数组

如果这样做合法的话，就会引发一个严重问题：

类型擦除之后，p的类型为Pair[]，将其转换为Object[]是合法的

Object[] o = p;

数组可以记住它的元素类型，如果试图存入一个错误类型的元素，就会抛出一个ArrayStoreException异常，但是

o[0] = new Pair<Date>();

是可以通过数组存储的检测，因为经过类型擦除Pair<Date>和Pair<String>是相同的类型，但是在取数据的时候，比如o[0].getFirst()，我们知道编译器在字节码中加入了类型强制转换的指令，即(String)o[0].getFirst()，这时候类型错误就会发生，但这之前的一系列操作看起来又都是合法的。Java语言的严密性受到挑战。（如果参数化类型数组像列子那样使用，会导致运行时类型不匹配的错误，而在java中这种错误应该在编译期发现，所以java禁止使用参数化类型数组）

5.泛型类型的实例化。

不能实例化泛型类型。例如，下面Pair<T>构造器是非法的：

public Pair(){ first = new T(); second = new T(); }

类型擦除将变量T替换成Object，但这段代码的本意肯定不是调用new Object()。

类似地，不能建立一个泛型数组：

public <T> T[] minmax(T[] a){ T[] mm = new T[2]; ... }

类型擦除会让这个方法总是构造一个Object[2]数组。

但是，通过调用Class.newInstance和Array.newInstance方法，可以利用反射构造泛型对象和数组。

6.静态上下文。不能在静态域或者静态方法中引用类型变量。见如下代码：

class C<T> { static T member; C(T t) { member = t; } T getMember() { return member; } public static void main(String[] args) {     C<String> c = new C<String>("test");//1     System.out.println(c.getMember().toString());     new C<Integer>(new Integer(1));//2     System.out.println(c.getMember().toString()); } }

静态域和静态方法是共享的。C中的静态域member到底是什么类型的哪？对程序而言这是个潜在的安全隐患，因为在执行语句2的时候会发生 ClassCastException异常，因为编译器在获取域的时候加入了强制类型转换，不能要求原来是String类型的域，现在引用一个Integer对象。

7.类型擦除后的冲突。例如：

public class B<T>{

public void fun(T t){ ... }//方法1

public void fun(Object t){ ... }//方法2

}

这两个方法实际上是冲突的，类型擦除后它们具有相同的签名。补救的办法只能是重新命名。