Java泛型05 : 泛型使用的8个限制

超级通道： Java泛型学习系列-绪论

本章主要对Java泛型使用的8个限制进行说明。

1.Java泛型不能使用基本类型

java的基本类型：boolean,char,float,double,byte,int,short,long。
使用基本类型的泛型会编译报错，代码如下：

List list = new List();// 编译前类型检查报错

分析：因为泛型在编译时，会进行类型擦除，最后只保留原始类型。而原始类型只能是Object类及其子类，当然不能使用基本数据类型。

2.Java泛型不允许进行实例化

错误代码如下：

<T> void test(T t){
    t = new T();//编译前类型检查报错
}

通过类型擦除，上面的泛型方法会转换为如下的原始方法：

void test(Object t){
	t = new Object();
}

而，实际使用中，实参t一般情况下都是Object的子类，此时t = new Object();相当于：

Integer t = 1;
t = new Object();

而Object肯定无法转换成Integer的。Java泛型为了防止此类类型转换错误的发生，禁止进行泛型实例化。
当然，与类型擦除一样，可以通过Java反射实现泛型的实例化，但是不建议这么做。这里就不给出代码了，有兴趣的可以自己尝试。

3.Java泛型不允许进行静态化

参考下面的代码：

    /**
     * 
Title: 3.Java泛型不允许进行静态化
     * @author 韩超 2018/2/23 11:25
     */
    static class Demo<T>{
        private static T t;// 编译前类型检查报错

        // 编译前类型检查报错
        public static T getT() {
            return t;
        }
    }

原因：静态变量在类中共享，而泛型类型是不确定的，因此编译器无法确定要使用的类型，所以不允许进行静态化。
备注：这里的静态化针对的对象是泛型变量，并不是泛型方法。感谢@ZYC_July的意见。

4.Java泛型不允许直接进行类型转换（通配符可以）

示例代码如下：

List<Integer> integerList = new ArrayList<Integer>();
List<Double> doubleList = new ArrayList<Double>();
//不能直接进行类型转换，类型检查报错
//integerList = doubleList;

我们已知，在编译阶段，两者都会经过类型擦除变为ArrayList，那为什么不能进行类型强制转换呢？
因为这违背了Java泛型设计的初衷：降低类型转换的安全隐患。
integerList内存储的是Integer类型的元素，doubleList 是存储的是Double类型的元素，如果不限制类型转换，很容易产生ClassCastException异常。

---

Java泛型不允许直接进行类型转换，但是通过通配符可以实现类型转换（不建议这么做）。
代码如下：

static void cast(List<?> orgin, List<?> dest){
    dest = orgin;
}
public static void main(String[] args){
    List<Integer> integerList = new ArrayList<Integer>();
    List<Double> doubleList = new ArrayList<Double>();
    //通过通配符进行类型转换
    cast(doubleList,integerList);
}

关于通配符的相关知识，会在下一章节解析学习。

5.Java泛型不允许直接使用instanceof运算符进行运行时类型检查（通配符可以）

直接使用instanceof运算符进行运行时类型检查：

List<String> stringList = new ArrayList<String >();
//不能直接使用instanceof，类型检查报错
//LOGGER.info(stringList instanceof ArrayList);

我们可以通过通配符的方式进行instanceof运行期检查（不建议）：

//通过通配符实现运行时验证
LOGGER.info(stringList instanceof ArrayList<?>);

result：

2018-02-23 14:33:20 INFO  GenericAttentionDemo:71 - true

6.Java泛型不允许创建确切类型的泛型数组（通配符可以）

创建确切类型的泛型数组如下：

//类型检查报错
//Demo6[] iDemo6s = new Demo6[2];

我们可以通过通配符的方式创建泛型数组（不建议）：

//通过通配符实现泛型数组
Demo6<?>[] iDemo6s = new Demo6<?>[2];
iDemo6s[0] = new Demo6<Integer>(1);
iDemo6s[1] = new Demo6<String >("hello");
for (Demo6 demo6 : iDemo6s){
    LOGGER.info(demo6.getT().getClass().toString() + " : " + demo6.getT());
}

reuslt：

2018-02-23 14:58:01 INFO  GenericAttentionDemo:97 - class java.lang.Integer : 1
2018-02-23 14:58:01 INFO  GenericAttentionDemo:97 - class java.lang.String : hello

7.Java泛型不允许定义泛型异常类或者catch异常（throws可以）

直接看代码：

/**
  * 
Title: 7.Java泛型不允许定义泛型异常类
  *
  * @author 韩超 2018/2/23 15:07
  */
//    static class Apple extends Exception {
//    }

//    static class Orange extends Throwable {
//    }

 /**
  * 
Title: 7.Java泛型不允许捕获一个泛型异常
  *
  * @author 韩超 2018/2/23 15:09
  */
 //7.Java泛型：可以throws泛型类型
 <T extends Exception> void test7(T t,Class<T> tClass) throws T {
     try {
         //...
//        } catch (T t) {//不允许捕获一个泛型类型的异常
     } catch (Exception e) {//不允许捕获一个泛型类型的异常
         //...
     }
 }

---

为什么Java泛型不允许定义泛型异常类？为什么不允许捕获一个泛型异常？先看下面的代码：

//假设可以定义泛型异常类
try{
	//。。。
}catch(MyException<Integer> e){
	//。。。
}catch(MyException<Double> e){
	//。。。
}

上面的代码，进行类型擦除时会去掉Integer和Double信息，形成如下代码：

try{
	//。。。
}catch(MyException e){
	//。。。
}catch(MyException e){
	//。。。
}

同时catch两个一样的异常，肯定不能通过编译。
Java泛型为了避免这种错误的产生，不允许定义泛型异常类或者catch异常。

总结：

• Java泛型:不允许定义泛型异常类（直接或间接扩展Throwable类）
• Java泛型:不允许捕获一个泛型异常
• Java泛型:可以以异常类作为边界
• Java泛型:可以throws泛型类型

8.Java泛型不允许作为参数进行重载

代码如下：

/**
 * 
Title: 8.Java泛型不允许作为参数进行重载
 * @author 韩超 2018/2/23 15:32
 */
static class Demo8<T>{
    void test(List<Integer> list){}
    //不允许作为参数列表进行重载
    //void test(List list){}
}

为什么呢？
因为类型擦除之后，两个方法是一样的参数列表，这种情况无法重载。

9.总结

Java泛型其实还有其他的使用限制，这里不再赘述。
我们在理解Java泛型的使用限制时，应该首先用心理解下面两点：

1. Java泛型的设计初衷：降低类型转换的安全隐患，而非为了实现任意化。
2. Java泛型的实现原理：类型擦除。