为什么说Java的泛型是“假泛型”？

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Java泛型

Java的泛型是JDK5带来的新特性，它有如下的优点:

• 适用于多种数据类型执行相同的代码
• 泛型中的类型在使用时指定
• 泛型归根到底就是“模版”

但是，为了做到向下兼容，Java中的泛型仅仅是一个语法糖，并不是C++那样的真泛型。

如何证明呢？我们可以看看下面的例子

证明

在这个例子中，我们定义了一个List集合，我们可以调用add方法向其中加入Integer类型的值。

如果我们像下面一样调用add方法向里面加入String，当然会报错：

public static void main(String[] args) throws Exception {
	List<Integer> list = new ArrayList<>();
    list.add("str");
}

错误信息如下：

add (java.lang.Integer) in List cannot be applied to (java.lang.String)

显然，我们是没法直接向其中加入String类型的值的。

不过，我们可以另辟蹊径。我们尝试通过反射，间接地调用add方法，向这个List中加入String类型的值。

public static void main(String[] args) throws Exception {
    List<Integer> list = new ArrayList<>();
    list.add(1);
    Method add = list.getClass().getMethod("add", Object.class);
    add.invoke(list,"str");
    System.out.println(list);
    System.out.println(list.get(1));
}

运行发现，并没有报错，而且我们成功地打印了这个str！

[1, str]
str

由此可见，所谓的泛型确实是假泛型。原本只能装入Integer的List中，我们成功装入了一个String类型的值。

类型擦除

实际上，Java 的泛型仅仅在编译期有效，在运行期则会被擦除，也就是说所有的泛型参数类型在编译后都会被清除掉。这就是所谓的类型擦除。

我们看到下面的例子：

public class Test {  
    public void addList(List<String> stringList){
    }  
    public void addList(List<Integer> intList) {
    }  
}  

我们在这个类中定义了两个方法，传入List和List这两个不同类型的参数，看起来并没有什么问题。

可是，编译器却报出如下的错误：

Method addList(List) has the same erasure addList(List) as another method in type Test

也就是说，这两个方法的签名在进行了类型擦除后均为addList(List)

下面是关于List的类型擦除的一些情况：

• List、List擦除后的类型为List。
• List[]、List[] 擦除后的类型为 List[]。
• List、List擦除后的类型为List。
• List擦除后类型为 List。

C++模板

C++的模板就是我们所谓的"真泛型"，下面是一段C++使用模板的类的示例：

#include
using namespace std;

template<class T> class Test
{
	private:
		T obj;
	public:
	  	Test(T x){obj=x;}
	  	void try(){obj.fun();}
};

class A
{
	public:
	  	void fun(){cout<<"A::fun()"<<endl;}
};

int main(int argc, char* argv[]){
	A a;
	Test<A> test(a);
	test.try();
}

在类Test中存储了类型为T的对象。很有趣的一点是我们在Test::try()方法中调用了obj的fun()方法。它怎么知道fun()方法是T所包含的呢？

在我们调用Test的构造函数实例化这个模板时，编译器进行了检查，发现A类确实含有fun方法，因此编译可以通过。

如果A类并不含有fun方法，则编译不会通过。这样类型安全就得到了保障。

在 C++ 模板中，编译器使用提供的类型参数来扩充模板，因此为List生成的 C++ 代码不同于为 List生成的代码，List和 List 实际上是两个不同的类。

总结

虽然java中的泛型是“假”的，会有类型擦除的操作。但是不可否认，泛型的引入对Java语言影响仍然是非常大的。

因此在我们使用泛型的时候，应当尽量考虑到类型擦除这个特点，多考虑一下自己的封装是否类型安全。