你了解Java类型擦除的秘密吗？

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什么是类型擦除？

在Java中，类型擦除是一个相当重要的概念。它是Java泛型机制的一部分，用于在编译时期移除所有的类型参数，使得生成的字节码中不包含任何泛型信息，从而保证了与旧版Java代码的兼容性。在这个过程中，泛型类型参数被替换成了它的边界类型，如果没有明确指定边界，那么就默认为Object。

我们来看一个简单的例子：

public class Box<T> {
    private T t; 

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

    public T get() {
        return t;
    }
}

在这个例子中，类型参数T被用来表示一个泛型类型。然而，当我们编译这段代码时，编译器会将T替换为Object，因为T没有明确的边界。这就是类型擦除的过程。

public class Box {
    private Object t;

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

    public Object get() {
        return t;
    }
}

这样做的好处是，我们可以使用Box类来存储任何类型的对象，而不仅仅是T类型。这为我们的代码提供了极大的灵活性。然而，这种做法也有其缺点，那就是我们在运行时无法获取到类型参数的具体类型。这就引出了我们下一个主题：为什么Java要引入类型擦除？

为什么要有类型擦除？

在我们理解了类型擦除的基本概念之后，接下来我们来探讨一下，为什么Java会引入这样一个看似复杂的概念。其实，类型擦除的引入，是为了解决Java在引入泛型时的兼容性问题。

在Java5.0之前，Java并没有泛型这个概念，但是在Java5.0之后，为了提高代码的安全性和可读性，Java引入了泛型。然而这就产生了一个问题，那就是如何让引入了泛型的新代码，与之前的老代码能够兼容。这就是类型擦除应运而生的原因。类型擦除的机制允许新老代码的无缝对接，让Java的泛型系统能够向后兼容。

然而，尽管类型擦除解决了兼容性的问题，但它也带来了一些副作用。接下来，我们将详细探讨类型擦除的副作用。

类型擦除的副作用

类型擦除无疑是一把双刃剑。它在帮助我们解决问题的同时，也带来了一些副作用。

我们来看一个简单的例子，假设我们有一个List<Integer>和一个List<String>，在类型擦除后，它们都会变成一个原始的List。这就意味着，我们无法在运行时区分这两个列表的具体类型。

List<Integer> integerList = new ArrayList<Integer>();
List<String> stringList = new ArrayList<String>();

System.out.println(integerList.getClass() == stringList.getClass()); // 输出 true

在这段代码中，integerList和stringList在类型擦除后，它们的类都是java.util.ArrayList，在运行时我们无法区分它们。这就是类型擦除带来的一个问题，我们失去了在运行时区分参数化类型的能力。

那么，Java又是如何弥补这个问题的呢？答案就是通过引入边界符(wildcards)和类型标记(type tokens)。边界符允许我们在处理泛型时，限制类型参数的范围，以提供更多的类型信息；而类型标记则是一种在运行时保存类型信息的机制。

在实际开发中，我们通常会结合使用边界符和类型标记来处理类型擦除带来的问题。例如，我们可以使用边界符来限制方法的参数类型，以保证在运行时能够正确处理；同时，我们也可以使用类型标记来保存和恢复类型信息，以便在运行时做出正确的决策。

public <T extends Number> void process(List<T> list) {
    // 使用边界符限制类型参数
}

public <T> void saveType(List<T> list, Class<T> typeToken) {
    // 使用类型标记保存类型信息
}

总的来说，虽然类型擦除带来了一些问题，但是Java也提供了相应的机制来弥补这些问题。在实际开发中，我们需要充分理解和利用这些机制，才能更好的使用泛型。

总结

类型擦除是Java在引入泛型时为了保持向后兼容性而采取的一种策略。它在编译时期将所有的类型参数擦除，让新旧代码能够无缝对接。然而，这种做法也有其缺点，那就是我们在运行时无法获取到类型参数的具体类型。为了弥补这一缺点，Java引入了边界符和类型标记这两种机制。边界符可以在处理泛型时限制类型参数的范围，而类型标记则可以在运行时保存类型信息。

那么，为什么我们要了解这些呢？因为，理解了类型擦除，我们就能更好地理解Java的泛型机制，更加熟练地使用泛型。同时，我们也能更好地理解Java的设计哲学，理解Java为什么要这样设计泛型，以及这样设计的优缺点。

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文章来源:https://blog.csdn.net/heihaozi/article/details/139134326
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