Java泛型中类型擦除的原理与示例

原创梦里梦外; 2024-11-07 02:09 18阅读 0赞

Java泛型是在JDK5中引入的一个特性，它允许在编译时进行类型检查，以确保类型的正确性，同时在运行时又不需要保留具体的类型信息，这就是所谓的类型擦除。类型擦除的主要目的是为了实现泛型的类型安全和运行时的高效性。

### 类型擦除的原理1. **编译时类型检查**：在编译时，Java编译器会检查泛型代码中的类型是否正确，并确保类型安全。
2. **运行时类型擦除**：编译器在编译泛型代码时，会将泛型类型替换为它们的边界（如果指定了边界），如果没有指定边界，则替换为`Object`。这意味着在运行时，泛型信息不再存在，所有的泛型类型都被视为它们的边界类型或`Object`。
3. **类型信息丢失**：由于类型信息在运行时被擦除，因此无法在运行时获取泛型的具体类型信息。

### 示例下面是一个简单的泛型类和方法的示例，以及它们在运行时的行为：

```javaimport java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericExample {
 public static void main(String[] args) {
//泛型类Box<Integer> integerBox = new Box<>();
 integerBox.set(10);
 System.out.println(integerBox.get());

//泛型方法List<String> stringList = new ArrayList<>();
 stringList.add("Hello");
 System.out.println(getStringList(stringList).get(0));

//运行时类型擦除Class<?> boxClass = integerBox.getClass();
 System.out.println("Box class: " + boxClass);
Class<?> listClass = stringList.getClass();
 System.out.println("List class: " + listClass);
 }

//泛型方法 public static <T> List<T> getStringList(List<T> list) {
 return list;
 }

//泛型类 public static class Box<T> {
 private T t;

public void set(T t) {
 this.t = t;
 }

public T get() {
 return t;
 }
 }
}
```在这个示例中：

- `Box<Integer>`是一个泛型类，它在编译时被检查类型安全，但在运行时，`Box`类中的`T`被擦除，变成了`Object`。
- `getStringList(List<T> list)`是一个泛型方法，它接受一个`List<T>`类型的参数，并返回一个`List<T>`类型的结果。在运行时，`T`也被擦除。
- 在`main`方法中，我们尝试打印`Box`和`List`的类信息。由于类型擦除，`Box`类实际上被识别为`GenericExample$Box`（一个非泛型的类），而`List`类被识别为`java.util.ArrayList`。

这个示例展示了Java泛型在编译时的类型检查和运行时的类型擦除。尽管类型信息在运行时丢失，但泛型仍然提供了编译时的类型安全和代码重用。