关于jvm范型和scala implicit隐式参数以及classTag[T] typeTag[T]的一点思考

Posted 2023-02-05 鸿乃江边鸟

java范型

一般都是java中的范型在编译的时候，都会进行类型擦除，那么在真正运行的时候，我们是获取不到范型信息的，因为编译器在编译的时候，会把对应的范型用对应的限定类型给替换掉（如果没有限定，则是object），如下：

public class Generics<T>   
    private T value;  
    public T getValue()   
        return value;  
      

  

  ||
  \\/

public class Generics<Object>   
    private Object value;  
    public Object getValue()   
        return value;  
      

  

这是正确的，但是我们运行如下代码（会发现不一样的地方）：

public class AATest 

  public <T> T get(T a)

    return a;
  

  public static void main(String[] args) 
    AATest a = new AATest();
    String b = a.get("aaa");
  

String b = a.get("aaa"); 看到我们居然把可以范型为T（也就是object）的类型的值，赋值给String类型的变量，这难道是编译器没有进行类型擦除么？
我们可以用命令javap -c AATest.class反编译下字节码，如下：

public class AATest 
  public AATest();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public <T> T get(T);
    Code:
       0: aload_1
       1: areturn

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: new           #2                  // class AATest
       3: dup
       4: invokespecial #3                  // Method "<init>":()V
       7: astore_1
       8: aload_1
       9: ldc           #4                  // String aaa
      11: invokevirtual #5                  // Method get:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
      14: checkcast     #6                  // class java/lang/String
      17: astore_2
      18: return

可以看到有这么两行字节码：

11: invokevirtual #5                  // Method get:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
14: checkcast     #6                  // class java/lang/String

invokevirtual这一行表明编译器确实进行了类型擦数，因为能偶看到调用的是object类型的方法
checkcast这一行表明，jvm字节码进行了String的类型转换
原来是因为我们调用的是a.get("aaa")，其中aaa是String类型的变量，这样编译器在编译的时候，就会做一层强制转换。所以这和范型擦除不冲突。
可以参考Java泛型类型擦除以及类型擦除带来的问题

scala classTag[T] typeTag[T]

在scala代码中我们会经常看到类似与这样的代码：

def max[T : Comparator] (a:T, b:T) =  … 

其实这种与以下代码是等同的：

def max[T](a:T, b:T) (implicit cp : Comparator[T]) = 
        

[T: Comparator]，它主要做了两件事：第一，引入了一个参数类型 T；第二，增加了一个隐式参数 Comparator[T]。
如果在调用该方法的时候没有显式得传入 Comparator[T]类型的参数，则编译器会自动会从上下问中去查找。所以以下两种方式调用都是可以的：

// 这种方式说明上下文中有隐式参数
max(a,b)
// 这种是显式的传入对应类型的参数
max(a,b)(cp)

在上面说到对于java语言来说，会在编译器期间擦除掉类型，但是对于scala来说，我们在编译器阶段是可以保存类型T的,这就是接下来说的classTag[T] typeTag[T]:

def max[T : classTag] (a:T, b:T) =  … 
def max[T : typeTag] (a:T, b:T) =  … 

与上面代码不同的是，该隐式参数classTag[T],typeTag[T]是由编译器给传递进去的，所以我们不需要显式传入。
关于这两者的区别，可以参考:谈谈 Scala 的运行时反射,
对于怎么在运行期间或得对应的T的具体类型，可以参考SPARK中的ExpressionEncoder：

 val mirror = ScalaReflection.mirror
 val tpe = typeTag[T].in(mirror).tpe

 val cls = mirror.runtimeClass(tpe)

而对于classTag获取运行时的T类型，如下代码：

val cl = classTag[T].runtimeClass