Java 获取泛型类型

不太完美的泛型

大家在使用泛型开发的时候,有很多时候会遇到这样的需求—— 获取泛型具体的类。
比如现在有Service,要想得到泛型T的类型,正常情况下,我们第一个想法就是通过T.class获得,但得到的是那刺眼的下划红色波浪线。
那么如何才能拿到泛型的类型?想要得到泛型的类型需要满足哪些条件呢?

获取到泛型类型的条件

  1. 必须具有真实类型的存在
  2. 泛型的类型是明确的

第一个很好理解,如果连要获取的类都不存在,即未定义,那自然是获取不到的;
第二个条件,举个例子,假设存在User,那么List就是明确的,List是不明确的。

满足上面两点,就可以获取泛型的类型了。

获取泛型类型

首先看下java.lang.Class.java中与泛型相关的方法有哪些:

与泛型相关的方法

其中getGenericInfo()getGenericSignature0()都是私有方法,那么我们暂时就只能尝试从getGenericInterfaces()getGenericSuperclass()这两个方法入手了。

查看源码上的注释,大致作用如下:

  • getGenericInterfaces: 返回此类直接实现的所有接口的类型。接口的实现类通过该方法,可以获取所实现的接口的泛型类型,比如:接口Service,实现类UserServiceImpl,能够得到Service
  • getGenericSuperclass: 返回此类所表示的实体的直接超类的类型。一个类的子类通过该方法,可以获取超类的泛型类型,比如:SuperClass,子类Main,能够得到SuperClass

可以看出都跟继承类/实现接口有关,因为在类或接口定义的类型参数(泛型)其实是不确定的,只有子类继承或接口实现才能确定类型参数的具体类型。比如:接口Service,类型参数T是不确定的,说白了其实就是个占位符,而实现类UserServiceImpl才能确定类型参数TUser

为了更好理解,先来看一段代码:

package xxx.xxx.xxx;

import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;

abstract class SuperClass {
}

class Main extends SuperClass {

    public static void main(String[] args) {
        // 获取 Main 的超类 SuperClass 的签名(携带泛型). 这里为: xxx.xxx.xxx.SuperClass
        Type genericSuperclass = Main.class.getGenericSuperclass();
        // 强转成 参数化类型 实体.
        ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) genericSuperclass;
        System.out.println(parameterizedType);

        // 获取超类的泛型类型数组. 即SuperClass的<>中的内容, 因为泛型可以有多个, 所以用数组表示
        Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
        Type genericType = actualTypeArguments[0];
        Class clazz = (Class) genericType;
        System.out.println(clazz);
    }

}

class User {
}

打印结果:

xxx.xxx.xxx.SuperClass
class xxx.xxx.xxx.User

上面的代码,是通过继承方式,明确类型,然后获取泛型类。
总体思路是这样的:先定义一个类SuperClass,其中T为类型参数,即泛型,这个时候要想获取T的类型,显然是不可能的,因为本来就是一个通用类型;但是通过继承该类,并确定了泛型的类型,那么我们就能通过getGenericSuperclass()获取到泛型的类型。

其实,上面的代码只是为了方便测试才这么写的,也比较容易理解,一般实战的写法是这样的:

abstract class SuperClass {

    public Class getGenericClass() {
        ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) getClass().getGenericSuperclass();
        return (Class) parameterizedType.getActualTypeArguments()[0];
    }

}

class Main extends SuperClass {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Main().getGenericClass());
    }

}

class User {
}

不出意外的话,会打印如下结果:

class xxx.xxx.xxx.User

需要注意的是,SuperClass是一个抽象类,因为getGenericClass()方法是为它的子类服务的,SuperClass本身的实例对象如果调用该方法,将会直接报错或返回错误的结果,所以干脆定义成抽象类,避免被实例化。另外,为了防止方法被覆写,可以使用private访问修饰符或者定义为 final 方法。

当然多级继承也是适用的,比如:

// 这里省略 SuperClass 和 User 的定义

class Main extends SuperClass {
}

class MultiInheritance extends Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new MultiInheritance().getGenericClass());
    }
}

通过上面的代码,基本可以了解通过getGenericSuperClass()获取泛型类型的大概思路和原理,而getGenericInterfaces()的获取思路也是大同小异。直接上实例代码:

package xxx.xxx.xxx;

import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;

interface ServiceA {
}

interface ServiceB {
}

class ServiceImpl implements ServiceA, ServiceB {

    public static void main(String[] args) {
        Type[] genericInterfaces = ServiceImpl.class.getGenericInterfaces();
        if (genericInterfaces.getClass().isAssignableFrom(ParameterizedType[].class)) {
            for (Type genericInterface : genericInterfaces) {
                ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) genericInterface;
                Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
                Type type = actualTypeArguments[0];
                if (type instanceof Class) {
                    Class clazz = (Class) type;
                    System.out.println(clazz);
                }
            }
        }
    }

}

class EntityA {
}

class EntityB {
}

控制台打印结果如下:

class xxx.xxx.xxx.EntityA
class xxx.xxx.xxx.EntityB

扩展

很多情况下,Class被用来当作参数,我们其实可以将带泛型的类作为参数传入,我们一般为了方便,很少去特定定义一个类,因此,我们可以借助匿名内部类的便利来达到这一目的。
首先看一段代码:

package xxx.xxx.xxx;

import java.lang.reflect.ParameterizedType;

abstract class SuperClass {

    public Class getGenericClass() {
        ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) getClass().getGenericSuperclass();
        return (Class) parameterizedType.getActualTypeArguments()[0];
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new SuperClass(){}.getGenericClass());
    }

}

其中SuperClass(){}就是一个匿名内部类。当然上面只是为了展示匿名内部类,真正的应用可以参考fastjson的TypeRefrence。

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