<think>我们
使用Gson来处理泛型集合`List<?extendsAction>`的序列化和反序列化。由于Java的泛型擦除，我们需要在反序列化时提供具体的类型信息。以下是解决方案：###1.序列化（对象→JSON）序列化时，
Gson可以直接处理`List<?extendsAction>`，因为运行时类型是具体的子类集合。```javaimportcom.google.
gson.
Gson;importjava.util.ArrayList;importjava.util.List;publicclassSerializationDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){//创建具体子类对象的列表List<ActionImpl>actions=newArrayList<>();actions.add(newActionImpl("task1"));actions.add(newActionImpl("task2"));
Gsongson=new
Gson();Stringjson=
gson.toJson(actions);System.out.println(json);//输出示例:[{"name":"task1"},{"name":"task2"}]}}```###2.反序列化（JSON→对象）反序列化时，我们需要指定具体的列表类型。由于`List<?extendsAction>`本身无法直接实例化，我们需要将其反序列化为一个具体子类的列表（如`List<ActionImpl>`），然后赋值给一个声明为`List<?extendsAction>`的变量。**步骤：**1.
使用`TypeToken`捕获泛型类型信息。2.
使用`
fromJson`方法并传递正确的`Type`。```javaimportcom.google.
gson.
Gson;importcom.google.
gson.reflect.TypeToken;importjava.lang.reflect.Type;importjava.util.List;publicclassDeserializationDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){Stringjson="[{\"name\":\"task1\"},{\"name\":\"task2\"}]";
Gsongson=new
Gson();//
使用TypeToken指定具体类型：List<ActionImpl>Typetype=newTypeToken<List<ActionImpl>>(){}.getType();List<?extendsAction>actions=
gson.
fromJson(json,type);//
使用列表中的对象for(Actionaction:actions){System.out.println(action.execute());}}}```###3.处理多态类型如果列表中包含多种`Action`子类，我们需要在序列化和反序列化时处理多态。
Gson默认不保存类型信息，因此我们需要自定义序列化策略。####方案：注册类型适配器（TypeAdapter）或
使用RuntimeTypeAdapterFactory**步骤：**1.添加
Gson扩展库（如`
gson-extras`）以
使用`RuntimeTypeAdapterFactory`。2.配置
Gson实例，注册多态类型处理。**Maven依赖:**```xml<dependency><groupId>org.danilopianini</groupId><artifactId>
gson-extras</artifactId><version>0.2.0</version></dependency>```**代码示例:**```javaimportcom.google.
gson.
Gson;importcom.google.
gson.
GsonBuilder;importorg.danilopianini.
gson.extras.RuntimeTypeAdapterFactory;publicclassPolymorphicDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){//创建支持多态的RuntimeTypeAdapterFactoryRuntimeTypeAdapterFactory<Action>typeFactory=RuntimeTypeAdapterFactory.of(Action.class,"type")//指定基类和类型字段名.registerSubtype(ActionImpl.class,"action_impl")//注册子类.registerSubtype(OtherAction.class,"other_action");
Gsongson=new
GsonBuilder().registerTypeAdapterFactory(typeFactory).create();//序列化List<Action>actions=newArrayList<>();actions.add(newActionImpl("task1"));actions.add(newOtherAction("special_task"));Stringjson=
gson.toJson(actions);System.out.println(json);//输出:[{"type":"action_impl","name":"task1"},{"type":"other_action","id":"special_task"}]//反序列化Typetype=newTypeToken<List<Action>>(){}.getType();List<Action>deserialized=
gson.
fromJson(json,type);deserialized.forEach(System.out::println);}}```###4.核心
注意事项-**类型安全**：反序列化后，列表中的对象是具体的子类实例，可以直接
使用。-**无参构造器**：确保子类有无参构造器（或
使用`@Expose`等注解控制字段），否则
Gson可能无法实例化对象。-**字段可见性**：子类字段应为`public`或提供`public`的getter/setter，否则
Gson可能无法访问。###5.性能优化-**复用
Gson实例**：避免重复创建（线程安全）。-**缓存TypeToken**：对于频繁
使用的类型，缓存`TypeToken`对象。>**警告**：如果JSON数组中包含多种子类对象，必须
使用多态处理方案（如`RuntimeTypeAdapterFactory`），否则反序列化会失败。§§相关问题§§1.
Gson中如何处理循环引用？2.如何自定义
Gson的日期格式？3.
Gson与Jackson在多态处理上的区别是什么？4.如何在SpringBoot中配置
Gson作为默认JSON处理器？</think>###
使用 Gson 处理泛型集合 `List<? extends Action>` 的 JSON 转换
#### 一、解决方案概述
Gson 通过 `TypeToken` 解决泛型类型擦除问题，结合多态类型适配器实现接口泛型集合的转换。以下是完整实现：
#### 二、序列化（对象 → JSON）
```java
import com.google.
gson.
Gson;
import java.util.List;
public class SerializationDemo {
public static void main(String[] args) {
List<? extends Action> actions = List.of(
new ActionImpl("task1"),
new OtherAction(123)
);
Gson gson = new
Gson();
String json =
gson.toJson(actions);
System.out.println(json);
// 输出: [{"type":"action_impl","name":"task1"},{"type":"other_action","code":123}]
}
}
```
#### 三、反序列化（JSON → 对象）
```java
import com.google.
gson.
Gson;
import com.google.
gson.reflect.TypeToken;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
public class DeserializationDemo {
public static void main(String[] args) {
String json = "[{\"type\":\"action_impl\",\"name\":\"task1\"}]";
// 1. 创建支持多态的
Gson 实例
Gson gson = createPolymorphic
Gson();
// 2. 通过 TypeToken 捕获泛型类型
Type type = new TypeToken<List<? extends Action>>(){}.getType();
// 3. 执行反序列化
List<? extends Action> actions =
gson.
fromJson(json, type);
actions.forEach(a -> System.out.println(a.execute()));
}
}
```
#### 四、核心配置
##### 1. 定义多态类型适配器（关键）
```java
import com.google.
gson.
GsonBuilder;
import com.google.
gson.TypeAdapter;
import com.google.
gson.stream.JsonReader;
import com.google.
gson.stream.JsonWriter;
import java.io.IOException;
public class PolymorphicAdapter extends TypeAdapter<Action> {
private static final String TYPE_FIELD = "type";
@Override
public void write(JsonWriter out, Action value) throws IOException {
// 序列化时自动添加类型标识
out.beginObject();
out.name(TYPE_FIELD).value(value.getClass().getSimpleName());
//
使用 Gson 默认序列化其他字段
Gson gson = new
Gson();
gson.toJson(value, value.getClass(), out);
out.endObject();
}
@Override
public Action read(JsonReader in) throws IOException {
// 动态识别类型并反序列化
in.beginObject();
String typeName = null;
Action result = null;
while (in.hasNext()) {
String field = in.nextName();
if (TYPE_FIELD.equals(field)) {
typeName = in.nextString();
} else {
in.skipValue(); // 跳过非类型字段
}
}
in.endObject();
// 根据类型标识创建实例
if ("ActionImpl".equals(typeName)) {
result = new
Gson().
fromJson(in, ActionImpl.class);
} else if ("OtherAction".equals(typeName)) {
result = new
Gson().
fromJson(in, OtherAction.class);
}
return result;
}
}
```
##### 2. 创建支持多态的
Gson 实例
```java
private static
Gson createPolymorphic
Gson() {
return new
GsonBuilder()
.registerTypeAdapter(Action.class, new PolymorphicAdapter())
.create();
}
```
##### 3. 接口和实现类定义
```java
public interface Action {
String execute();
}
public class ActionImpl implements Action {
private String name;
// 必须有无参构造器
public ActionImpl() {}
public ActionImpl(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String execute() {
return "Executing: " + name;
}
}
public class OtherAction implements Action {
private int code;
public OtherAction() {}
public OtherAction(int code) {
this.code = code;
}
@Override
public String execute() {
return "Code: " + code;
}
}
```
#### 五、关键问题解决
| 问题 |
Gson 解决方案 |
|---------------------|-----------------------------------|
| **泛型类型擦除** |
使用 `TypeToken` 捕获泛型类型信息[^2] |
| **多态类型识别** | 自定义 `TypeAdapter` 添加类型标识 |
| **无参构造缺失** | 所有子类必须提供默认构造器 |
| **字段过滤** |
使用 `@Expose(serialize=false)` 或 `transient` |
#### 六、最佳实践建议
1. **类型标识字段**：
使用固定字段（如 `type`）存储类名，确保反序列化可识别
2. **注册子类型**：在适配器中维护类型映射表，避免硬编码类名
3. **安全校验**：反序列化后添加类型检查
```java
actions.stream()
.filter(a -> a instanceof ActionImpl)
.map(ActionImpl.class::cast)
.forEach(System.out::println);
```
4. **性能优化**：复用
Gson 实例（线程安全）
> **注意**：当 JSON 包含多种子类型时，必须通过类型字段明确区分，否则会反序列化失败。
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