JAVA Type体系与泛型的获取

本文主要部分为转载，但修正了部分文字错误，并删除了一些自己认为不太恰当的结论。    

 

一、概述

  java.lang.reflect.Type：java语言中所有类型的公共父接口

  1. Type直接子接口

     ParameterizedType，GenericArrayType，TypeVariable和WildcardType四种类型的接口

• ParameterizedType: 表示一种参数化的类型，即拥有泛型定义的类型，比如HibernateDao或者Collection.  
• GenericArrayType: 表示一种元素类型是参数化类型或者类型变量的数组类型
• TypeVariable: 是各种类型变量的公共父接口.如你定义了一个参数化类型 User， 则T便是类型变量。
• WildcardType: 代表一种通配符类型表达式，比如?, ? extends Number, ? super Integer
• 【wildcard是一个单词：就是“通配符”】

   2. Type直接实现子类 :Class类

 

   3. java.lang.reflect.Type接口

        Type所有类型指代的有：原始类型 (raw types)【对应Class】，参数化类型 (parameterizedtypes)【对应ParameterizedType】， 数组类型 (array types)【对应GenericArrayType】，类型变量 (type variables)【对应TypeVariable】，基本数据类型(primitivetypes)【仍然对应Class】

 

二、详解

 

 1. java.lang.reflect.ParameterizedType接口

   表示参数化类型。比如：Map这种参数化类型

   通过 Type[] ParameterizedType.getActualTypeArguments(); 获取参数化类型<>中的实际类型

【注意】无论<>中有几层<>嵌套，这个方法仅仅脱去最外层的<>之后剩下的内容就作为这个方法的返回值。

方法定义：

 

public  void typeTestMethod(  
ArrayList al1,
ArrayList al2,
ArrayList al3,
ArrayList al4,
ArrayList al5);

 

 

那么他的每一参数总体上看都是参数化类型的。

{1}. 对于ArrayList al1,通过getActualTypeArguments()返回之后，脱去最外层的<>之后，剩余的类型是ArrayList。因此对这个参数的返回类型是ParameterizedType。

{2}. 对于ArrayList al2，通过getActualTypeArguments()返回之后，脱去最外层的<>之后，剩余的类型是E。因此对这个参数的返回类型是TypeVariable。

{3}. ArrayList al3;，通过getActualTypeArguments()返回之后，脱去最外层的<>之后，剩余的类型是String。因此对这个参数的返回类型是Class。

{4}. 对于ArrayListextends Number> al4，通过getActualTypeArguments()返回之后，脱去最外层的<>之后，剩余的类型是? ExtendsNumber。因此对这个参数的返回类型是WildcardType。

{5}. 对于ArrayList al5,通过getActualTypeArguments()返回之后，脱去最外层的<>之后，剩余的类型是E[]。因此对这个参数的返回类型是GenericArrayType。

所以，可能获得各种各样类型的实际参数，所以为了统一，采用直接父类数组Type[]进行接收。

 

2. java.lang.reflect. GenericArrayType接口   

表示泛型数组类型。比如：void method(ArrayList[] al){…}

【注意】  数组本身没有泛型。所谓GenericArrayType,严格的说，指的还是普通的数组，只不过带上了Generic前缀，意味着不丢失数组类型的泛型信息，即ArrayList的泛型信息不会丢失。

获取泛型数组中元素的类型  :  Type  GenericArrayType.Type getGenericComponentType();

【注意】无论从左向右有几个[]并列，这个方法仅仅脱去最右边的[]之后剩下的内容就作为这个方法的返回值。

为什么返回值类型是Type？

public  typeTest(

String[] p1,

E[] p2,

ArrayList[] p3,

E[][] p4); 

 

 

{1}. 对于String[] p1，通过getComponentType()返回之后，脱去最右边的[]之后，剩余的类型是String。因此对这个参数的返回类型是Class

{2}. 对于E[] p2，通过getComponentType()返回之后，脱去最右边的[]之后，剩余的类型是E。因此对这个参数的返回类型是TypeVariable

{3}. 对于ArrayList[] p3，通过getComponentType()返回之后，脱去最右边的[]之后，剩余的类型是ArrayList。因此对这个参数的返回类型是ParameterizedType

{4}. 对于E[][]  p4，通过getComponentType()返回之后，脱去最右边的[]之后，剩余的类型是E[]。因此对这个参数的返回类型是GenericArrayType

 

3. java.lang.reflect.TypeVariable接口   

表示类型参数或者又叫做类型变量。比如：void method(E e){}中的E就是类型变量

获取类型变量的泛型限定的上边界的类型

源码声明：Type[] getBounds()

【注意】这里面仅仅是上边界。原因就是类型变量在定义的时候只能使用extends进行(多)边界限定。不能使用super，否则编译无法通过。同时extends给出的都是类型变量的上边界。

为什么是返回类型是数组？因为类型变量可以通过&进行多个上边界限定，因此上边界有多个，因此返回值类型是数组类型[ ]。

例如下面的方法：

public static extends Map& Cloneable&Serializable > void method(E e){…}

E的第一个上边界是Map,是ParameterizedType类型

E的第二个上边界是Cloneable，是Class类型

因此，为统一，返回值的数组的元素类型就是Type

 

4. java.lang.reflect.WildcardType接口   

表示通配符类型的表达式。

比如 void printColl(ArrayList al); 中的 ? extends Number

【注意】根据上面API的注释提示：现阶段通配符表达式仅仅接受一个上边界或者下边界，这个和定义类型变量时候可以指定多个上边界是不一样。但是API说了，为了保持扩展性，这里返回值类型写成了数组形式。实际上现在返回的数组的大小就是1

获取通配符表达式对象的泛型限定的上边界的类型

源码声明：Type[] getUpperBounds();

                  Type[] getLowerBounds();

【注意】上面说了，现阶段返回的Type[ ]中的数组大小就是1个。写成Type[ ]是为了语言的升级而进行的扩展。

例如下面的方法：

{1}. public static void printColl(ArrayListextends ArrayList> al){}

通配符表达式是：? extends ArrayList，这样 extends后面是?的上边界，这个上边界是ParameterizedType类型。

{2}. public static  void printColl(ArrayListextends E> al){}

通配符表达式是：? extends E，这样 extends后面是?的上边界，这个上边界是TypeVariable类型

{3}.public static  void printColl(ArrayListextends E[]> al){}

通配符表达式是：? extends E[]，这样 extends后面是?的上边界，这个上边界是GenericArrayType类型

{4}.public static  void printColl(ArrayListextends Number> al){}

通配符表达式是：? extends Number，这样 extends后面是?的上边界，这个上边界是Class类型

最终统一成Type作为数组的元素类型。

 

三、TYPE体系历史 

  1.. 泛型出现之前的类型

没有泛型的时候，只有所谓的原始类型。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。

 

 

  2. 泛型出现之后的类型

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、泛型限定的的参数化类型 (含通配符+通配符限定表达式)、泛型数组类型。

 

 

 3.  引入type的原因

为了程序的扩展性，最终引入了Type接口作为Class，ParameterizedType，GenericArrayType，TypeVariable和WildcardType这几种类型的总的父接口。这样实现了Type类型参数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。

【Type接口中没有方法的原因】

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。