【JVM】java中泛型底层是如何实现的??

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首先说说语法糖

再谈泛型

类型擦除的缺点


首先说说语法糖

首先,在讲java中的泛型之前,需要介绍一下语法糖。什么是语法糖呢?

简单来说,就是在计算机语言里面通过添加某种语法,这种语法不会对语言的编译结果产生实际的影响,但是可以使得程序员更方便的使用该语言,增加程序的可读性,减少代码量,提高开发效率。java里面常见的语法糖除了泛型除了之外,还有自动装箱拆箱,变长参数,他们都是语法糖。

但是实际上JVM虚拟机并不支持这些语法糖中的语法,他们会在编译阶段被还原成原始的基本语法结构。


再谈泛型

现在我们了解到了,泛型其实是java语法糖里面的一种,而它的本质又是什么?

泛型的本质是“参数化类型“。也就是说将操作的数据的类型作为方法签名中的一个特殊参数,这种特殊参数能够使用在类,接口和方法的创建中,分别构成泛型类,泛型接口,泛型方法。

那么java里面是如何实现泛型的呢?使用的是”类型擦除“。

也就是说java里面的泛型只存在于源代码里面,一旦经过编译之后,所有的泛型都会被擦除掉,全部被替换为原来的裸类型,并在对元素进行访问和修改的时候,才会加上强制类型转换。(所谓的裸类型指的是,ArrayList 他的裸类型就是ArrayList)。也正是因为这样,如果我们在运行时判断ArrayList 和ArrayList会发现他们属于一个类型。

 如果我们对使用了泛型的class文件进行反编译之后就可以发现,所有的泛型都消失了,全部被擦除,被替换成了裸类型,然后所有访问和修改的地方都添加了一个强制类型转换。比如下面,只有在元素访问的时候,做了从Object到String的强制类型转换。

 

【JVM】java中泛型底层是如何实现的??_第1张图片 编译之前

 

【JVM】java中泛型底层是如何实现的??_第2张图片 编译之后

 


类型擦除的缺点

在别的语言里面,比如C#,也有实现泛型,但是实现的原理不一样,它使用的方式是:“具现化”,简单来说就是在C#里面,无论在源代码,还是在编译和,亦或是在运行期间,这些泛型的类型都是实际存在的,也就是说List和List他就是两个不同的类型。

而我们之前说过,java里面实现的方式是“类型擦除”,那么这种实现方式有哪些缺点呢?

1、使用类型擦除直接导致了对于原始的数据类型无法支持,比如int,long这种,因为java不支持Object类型和基本数据类型之间的强制类型转换,也就是说一旦类型擦除之后,就没法在进行 类型转换了。也正是这样,现在的泛型都是不支持原始类型的,比如ArrayList,而不能使用ArrayList

2、运行期间无法获得泛型类型信息。因为泛型都被擦除了,都被替换成了裸类型。这样就导致了下面的程序都会报错,比如无法使用泛型来创建对象,或者数组。

【JVM】java中泛型底层是如何实现的??_第3张图片 java里面不支持的泛型用法

 

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