JAVA泛型的实现原理

Posted 2020-09-29

　 1.基本学过JAVA的人都知道一点泛型，明白常出现的位置和大概怎么使用。

　 　在类上为：class 类名<T> {}　　在方法上为：public <T> void 方法名 (T x){}

　 　就不再赘述了。

 　2.泛型就是将类型变成了参数去传入，使得可以使用的类型多样化，进而实现解耦。

　　 JAVA因为泛型是在1.5以后出现的，为了保持对以前版本的兼容，使用了擦除的方法实现泛型。所以比起C++等在使用上限制较多。

 　　擦除是什么呢，实际上就是一定程度无视了类型参数T，直接从T所在的类开始向上T的父类去擦除（或者说转型？）比如：我调用

　　 泛型方法，传了类型参数T进入方法内部，如果没在声明时做类似public T 方法名(T extends 某个父类 x){}这样的声明，在我的参

　　 数T和x传进去后，JAVA就进行了向上类型的擦除，直接把参数x当做Object类来处理，而不是我传进去的T。如果我声明了向上的界

　　 限T extends Father，那就会把参数x擦除到Father类，当做Father类来使用。

　　 也就是说，在有泛型的任何类或方法的内部，它都无法知道自己的泛型参数，就像泛型参数没有传入类或方法里面一样。

　　 那为何泛型参数会在类和方法上起作用？

　　 根据《Thinking in JAVA》里描述，擦除和转型都是在边界上发生的，也就是说我们传进去的参数在进入类或方法的时候被擦除掉了，

　　 但是在传出来的时候又被转型成了我们设置的T。

　　 根据这一情况我们可知道，在泛型类或方法内，任何涉及到具体类型（即擦除后的类型的子类）的操作都不能进行。比如：

　　 new T()；或者T.play()（play为某子类的方法而不是擦除后的类的方法），又或者同时有T.method(T x),Tmethod(K x)

 　3.在泛型里如下的例子无法成立

　　 List<Number> list = new List<Integer>();

　　 因为在编译器看来List<Number>不是List<Integer>的父类（我也不知道具体原因，谁知道告诉我下），虽然在我们看来Number是

　　 Integer的父类，那么他们组成的容器List应该有这种继承关系。

　　 为了实现这种继承关系，我们可以使用通配符?。这样写就可以了List<? extends Number>，这个是声明了这个List的内部成员继承自

　　 Number，确定了List的上界。那么我们就能执行List<? extends Number> list = new List<Integer>();了。

　　 但是要注意，原本我们泛型是参数类型T，规定了类型（你输入的啥类型就规定的啥），所以我们在执行list.add()的时候只能输入

　　 类型T的数据。在使用统配符后我们扩大了可选类型的范围，所以我们的操作也受到了限定，比如：list.add()，因为我们可以选的实

　　 例化List太多了，只要是Number的子类就行，JAVA可不知道我们会实例化什么List，为了确保安全就统统不能add了。但是我们可以

　　 list.get()，JAVA会把我们get的全都变成Number类型输出（里氏替换原则）。

　　 有了上界就能有下界，List<? super Integer>，和上界相反。因为我们不知道我们会是哪个Integer的父类，我们无法get到任何东西，

　 　但是我们可以add进去，只要add的是Integer和它的子类就行（还是里氏原则）。

　　 而且我们能使用List<? extends T>这种做法来进一步增加我们的选择。

　4.还有无界通配符<?>，根据以上推论就知道其作用和限制了，它与不加泛型的List相比在于强调它是规定了某类的List，而不是Object　　

　　类的List，只是我也不确定是什么类。