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本文主要介绍java中Type
接口的来历以及相关的几个接口。
通过这边文章,我们可以了解到与范型相关的几个接口, 对范型的分类有个了解;
还可以了解到Type
接口与Class
类的关系, 以及Type
出现的原因.
下面就把Type
的来龙去脉彻底弄清楚
Type
是所有类型的父接口, 如原始类型(raw types,对应Class)、 参数化类型(parameterized types, 对应ParameterizedType)、 数组类型(array types,对应GenericArrayType)、 类型变量(type variables, 对应TypeVariable)和基本(原生)类型(primitive types, 对应Class), 子接口有ParameterizedType, TypeVariable
, 实现类有Class
具体的范型类型, 如Map
有如下方法:
Type getRawType()
: 返回承载该泛型信息的对象, 如上面那个Map
承载范型信息的对象是Map
Type[] getActualTypeArguments()
: 返回实际泛型类型列表, 如上面那个Map
实际范型列表中有两个元素, 都是String
Type getOwnerType()
: 返回是谁的member.(上面那两个最常用)public class TestType {
Map<String, String> map;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Field f = TestType.class.getDeclaredField("map");
System.out.println(f.getGenericType()); // java.util.Map
System.out.println(f.getGenericType() instanceof ParameterizedType); // true
ParameterizedType pType = (ParameterizedType) f.getGenericType();
System.out.println(pType.getRawType()); // interface java.util.Map
for (Type type : pType.getActualTypeArguments()) {
System.out.println(type); // 打印两遍: class java.lang.String
}
System.out.println(pType.getOwnerType()); // null
}
}
类型变量, 范型信息在编译时会被转换为一个特定的类型, 而TypeVariable
就是用来反映在JVM编译该泛型前的信息.
它的声明是这样的: public interface TypeVariable
也就是说它跟GenericDeclaration
有一定的联系, 我是这么理解的:TypeVariable
是指在GenericDeclaration
中声明的
这些东西中的那个变量T、C
; 它有如下方法:
Type[] getBounds()
: 获取类型变量的上边界, 若未明确声明上边界则默认为Object
D getGenericDeclaration()
: 获取声明该类型变量实体String getName()
: 获取在源码中定义时的名字注意:
extends
进行(多)边界限定, 不能用super
;&
进行多个上边界限定,因此上边界有多个public class TestType <K extends Comparable & Serializable, V> {
K key;
V value;
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取字段的类型
Field fk = TestType.class.getDeclaredField("key");
Field fv = TestType.class.getDeclaredField("value");
Assert.that(fk.getGenericType() instanceof TypeVariable, "必须为TypeVariable类型");
Assert.that(fv.getGenericType() instanceof TypeVariable, "必须为TypeVariable类型");
TypeVariable keyType = (TypeVariable)fk.getGenericType();
TypeVariable valueType = (TypeVariable)fv.getGenericType();
// getName 方法
System.out.println(keyType.getName()); // K
System.out.println(valueType.getName()); // V
// getGenericDeclaration 方法
System.out.println(keyType.getGenericDeclaration()); // class com.test.TestType
System.out.println(valueType.getGenericDeclaration()); // class com.test.TestType
// getBounds 方法
System.out.println("K 的上界:"); // 有两个
for (Type type : keyType.getBounds()) { // interface java.lang.Comparable
System.out.println(type); // interface java.io.Serializable
}
System.out.println("V 的上界:"); // 没明确声明上界的, 默认上界是 Object
for (Type type : valueType.getBounds()) { // class java.lang.Object
System.out.println(type);
}
}
}
范型数组,组成数组的元素中有范型则实现了该接口; 它的组成元素是ParameterizedType
或TypeVariable
类型,它只有一个方法:
Type getGenericComponentType()
: 返回数组的组成对象, 即被JVM编译后实际的对象public class TestType <T> {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Method method = Test.class.getDeclaredMethods()[0];
// public void com.test.Test.show(java.util.List[],java.lang.Object[],java.util.List,java.lang.String[],int[])
System.out.println(method);
Type[] types = method.getGenericParameterTypes(); // 这是 Method 中的方法
for (Type type : types) {
System.out.println(type instanceof GenericArrayType);
}
}
}
class Test<T> {
public void show(List<String>[] pTypeArray, T[] vTypeArray, List<String> list, String[] strings, int[] ints) {
}
}
List[]
的组成元素List
是ParameterizedType
类型, 打印结果为true
T[]
的组成元素T
是TypeVariable
类型, 打印结果为true
List
不是数组, 打印结果为false
String[]
的组成元素String
是普通对象, 没有范型, 打印结果为false
int[] pTypeArray
的组成元素int
是原生类型, 也没有范型, 打印结果为false
该接口表示通配符泛型, 比如? extends Number
和 ? super Integer
它有如下方法:
Type[] getUpperBounds()
: 获取范型变量的上界Type[] getLowerBounds()
: 获取范型变量的下界注意:
public class TestType {
private List extends Number> a; // // a没有下界, 取下界会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException
private List super String> b;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Field fieldA = TestType.class.getDeclaredField("a");
Field fieldB = TestType.class.getDeclaredField("b");
// 先拿到范型类型
Assert.that(fieldA.getGenericType() instanceof ParameterizedType, "");
Assert.that(fieldB.getGenericType() instanceof ParameterizedType, "");
ParameterizedType pTypeA = (ParameterizedType) fieldA.getGenericType();
ParameterizedType pTypeB = (ParameterizedType) fieldB.getGenericType();
// 再从范型里拿到通配符类型
Assert.that(pTypeA.getActualTypeArguments()[0] instanceof WildcardType, "");
Assert.that(pTypeB.getActualTypeArguments()[0] instanceof WildcardType, "");
WildcardType wTypeA = (WildcardType) pTypeA.getActualTypeArguments()[0];
WildcardType wTypeB = (WildcardType) pTypeB.getActualTypeArguments()[0];
// 方法测试
System.out.println(wTypeA.getUpperBounds()[0]); // class java.lang.Number
System.out.println(wTypeB.getLowerBounds()[0]); // class java.lang.String
// 看看通配符类型到底是什么, 打印结果为: ? extends java.lang.Number
System.out.println(wTypeA);
}
}
再写几个边界的例子:
List extends Number>
, 上界为class java.lang.Number
, 属于Class
类型List extends List>
, 上界为java.util.List
, 属于ParameterizedType
类型List extends List>
, 上界为java.util.List
, 属于ParameterizedType
类型List extends T>
, 上界为T
, 属于TypeVariable
类型List extends T[]>
, 上界为T[]
, 属于GenericArrayType
类型它们最终统一成Type作为数组的元素类型
没有泛型的时候,只有原始类型。此时,所有的原始类型都通过字节码文件类Class类进行抽象。Class类的一个具体对象就代表一个指定的原始类型。
泛型出现之后,扩充了数据类型。从只有原始类型扩充了参数化类型、类型变量类型、限定符类型 、泛型数组类型。
原始类型和新产生的类型都应该统一成各自的字节码文件类型对象。但是由于泛型不是最初Java中的成分。如果真的加入了泛型,涉及到JVM指令集的修改,这是非常致命的。
为了使用泛型又不真正引入泛型,Java采用泛型擦除机制来引入泛型。Java中的泛型仅仅是给编译器javac使用的,确保数据的安全性和免去强制类型转换的麻烦。但是,一旦编译完成,所有的和泛型有关的类型全部擦除。
因此,与泛型有关的参数化类型、类型变量类型、限定符类型 、泛型数组类型这些类型编译后全部被打回原形,在字节码文件中全部都是泛型被擦除后的原始类型,并不存在和自身类型对应的字节码文件。所以和泛型相关的新扩充进来的类型不能被统一到Class类中。
为了通过反射操作这些类型以迎合实际开发的需要,Java就新增了ParameterizedType, TypeVariable
几种类型来代表不能被归一到Class类中的类型但是又和原始类型齐名的类型。
为了程序的扩展性,最终引入了Type接口作为Class和ParameterizedType, TypeVariable
这几种类型的总的父接口。这样可以用Type类型的参数来接受以上五种子类的实参或者返回值类型就是Type类型的参数。统一了与泛型有关的类型和原始类型Class
从上面看到,Type的出现仅仅起到了通过多态来达到程序扩展性提高的作用,没有其他的作用。因此Type接口的源码中没有任何方法。