【Java核心】Java泛型(Generic Type)
一、写在前面。错误可分为两种编译时错误与运行时错误。编译时错误在编译时可以发现并排除而运行时错误具有很大的不确定性在程序运行时才能发现造成的后果可能是灾难性的。泛型的引入使得一部分错误可以提前到编译时期发现极大地增强了代码的健壮性。但是我们知道 java 泛型在运行的时候是会进行泛型擦除的那我们要怎样得到在编译时期泛型的信息呢Java 为我们提供了 Type 接口使用它我们可以得到这些信息。类型擦除是指泛型在运行的时候会去除泛型的类型信息。java 中泛型主要是在编译层次来实现的在生成的字节码即 class 文件是不包括泛型的类型信息的。 即 ListString ListDouble ListInteger 虽然在编译时候是不同的但是在编译完成后在class 文件中都只会把他们当作 List 来对待。二、Type 接口简单来说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, GenericArrayType, WildcardType, 实现类有Class。三、实例ParameterizedType 参数化类型/** * 参数化泛型 */ public interface ParameterizedType extends Type { /** * 这个 Type 类型的参数的实际类型数组。 如 MapString,Person map 这个ParameterizedType 返回的是 String 类,Person 类的全限定类名的 Type Array。 */ Type[] getActualTypeArguments(); /** * 返回的是当前这个 ParameterizedType 的类型。 如 MapString,Person map 这个ParameterizedType 返回的是 Map 类的全限定类名的 Type Array。 */ Type getRawType(); /** * 返回表示此类型所属类型的对象。如Map.EntryString, String entry; 得到的是interface java.util.Map$Entry。 可以简单理解为外部类与内部类的关系此操作为获取该对象内部类的外部类 */ Type getOwnerType(); }import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.Set; public class ParameterizedTypeBean { // 下面的 field 的 Type 属于 ParameterizedType MapString, Person map; SetString set1; Class? clz; HolderString holder; ListString list; // MapString,Person map 这个 ParameterizedType 的 getOwnerType() 为 null // 而 Map.EntryString, String entry 的 getOwnerType() 为 Map 所属于的 Type。 Map.EntryString, String entry; // 下面的 field 的 Type 不属于ParameterizedType String str; Integer i; Set set; List aList; static class HolderV { } }import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.ParameterizedType; import java.lang.reflect.Type; public class Test { public static void main(String[] args) { testParameterizedType(); } public static void testParameterizedType() { Field f null; try { Field[] fields ParameterizedTypeBean.class.getDeclaredFields(); // 打印出所有的 Field 的 TYpe 是否属于 ParameterizedType for (int i 0; i fields.length; i) { f fields[i]; System.out.println(f.getName() getGenericType() instanceof ParameterizedType (f.getGenericType() instanceof ParameterizedType)); } System.out.println(-----------------); getParameterizedTypeMes(map ); getParameterizedTypeMes(entry ); } catch (NoSuchFieldException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (SecurityException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } private static void getParameterizedTypeMes(String fieldName) throws NoSuchFieldException { Field f; f ParameterizedTypeBean.class.getDeclaredField(fieldName); f.setAccessible(true); System.out.println(f.getGenericType()); boolean bf.getGenericType() instanceof ParameterizedType; System.out.println(b); if(b){ ParameterizedType pType (ParameterizedType) f.getGenericType(); System.out.println(pType.getRawType()); System.out.println(); for (Type type : pType.getActualTypeArguments()) { System.out.println(type); } System.out.println(pType.getOwnerType()); // null } System.out.println(***********************); } }map getGenericType() instanceof ParameterizedType true set1 getGenericType() instanceof ParameterizedType true clz getGenericType() instanceof ParameterizedType true holder getGenericType() instanceof ParameterizedType true list getGenericType() instanceof ParameterizedType true entry getGenericType() instanceof ParameterizedType true str getGenericType() instanceof ParameterizedType false i getGenericType() instanceof ParameterizedType false set getGenericType() instanceof ParameterizedType false aList getGenericType() instanceof ParameterizedType false ----------------- java.util.Mapjava.lang.String, com.nuc.zp.sourcecode.types.Person true interface java.util.Map class java.lang.String class com.nuc.zp.sourcecode.types.Person null *********************** java.util.Map$Entryjava.lang.String, java.lang.String true interface java.util.Map$Entry class java.lang.String class java.lang.String interface java.util.Map ***********************TypeVariable/** * TypeVariable */ public interface TypeVariableD extends GenericDeclaration extends Type, AnnotatedElement { /** * 得到上边界的 Type数组如 K 的上边界数组是 InputStream 和 Serializable。 V 没有指定的话上边界是 Object */ Type[] getBounds(); /** * 返回的是声明这个 Type 所在的类 的 Type */ D getGenericDeclaration(); /** * 返回的是这个 type variable 的名称 */ String getName(); /** * AnnotatedType表示当前在此VM中运行的程序中可能注释使用的类型。 该用途可以是Java编程语言中的任何类型包括数组类型参数化类型类型变量或通配符类型。 * 通过AnnotatedType的getType()方法获得其上边界的 Type,如 K 的上边界数组是 InputStream 和 Serializable。 V 没有指定的话上边界是 Object */ AnnotatedType[] getAnnotatedBounds(); }public class TypeVariableBeanK extends InputStream Closeable, V { // K 的上边界是 InputStream K key; // 没有指定的话 V 的 上边界 属于 Object V value; // 不属于 TypeTypeVariable V[] values; String str; ListK kList; public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException { Field fk TypeVariableBean.class.getDeclaredField(key); TypeVariable keyType (TypeVariable) fk.getGenericType(); for (Type type : keyType.getBounds()) { System.out.println(type); } System.out.println(---------------------); for (AnnotatedType annotatedType : keyType.getAnnotatedBounds()) { System.out.println(annotatedType ----annotatedType.getType()); } System.out.println(***********************); System.out.println(keyType.getName()); System.out.println(keyType.getGenericDeclaration()); } }class java.io.InputStream interface java.io.Closeable --------------------- sun.reflect.annotation.AnnotatedTypeFactory$AnnotatedTypeBaseImpl4c873330----class java.io.InputStream sun.reflect.annotation.AnnotatedTypeFactory$AnnotatedTypeBaseImpl119d7047----interface java.io.Closeable *********************** K class com.nuc.zp.sourcecode.types.TypeVariableBeanGenericArrayTypepublic class GenericArrayTypeBeanT { // 属于 GenericArrayType public ListString[] pTypeArray; // 属于 GenericArrayType T[] vTypeArray; // 不属于 GenericArrayType ListString list; // 不属于 GenericArrayType String[] strings; // 不属于 GenericArrayType Person[] ints; public static void main(String[] args) { testGenericArrayType(); } public void test(ListString[] pTypeArray, T[] vTypeArray, ListString list, String[] strings, Person[] ints) { } public static void testGenericArrayType() { for (Method method : GenericArrayTypeBean.class.getDeclaredMethods()) { System.out.println(method); } System.out.println(--------------------------------); Method method GenericArrayTypeBean.class.getDeclaredMethods()[1]; System.out.println(method); // public void test(ListString[] pTypeArray, T[] // vTypeArray,ListString list, String[] strings, Person[] ints) Type[] types method.getGenericParameterTypes(); // 这是 Method 中的方法 for (Type type : types) { System.out.println(type -------- (type instanceof GenericArrayType));// 依次输出truetruefalsefalsefalse } } }public static void com.nuc.zp.sourcecode.types.GenericArrayTypeBean.main(java.lang.String[]) public void com.nuc.zp.sourcecode.types.GenericArrayTypeBean.test(java.util.List[],java.lang.Object[],java.util.List,java.lang.String[],com.nuc.zp.sourcecode.types.Person[]) public static void com.nuc.zp.sourcecode.types.GenericArrayTypeBean.testGenericArrayType() -------------------------------- public void com.nuc.zp.sourcecode.types.GenericArrayTypeBean.test(java.util.List[],java.lang.Object[],java.util.List,java.lang.String[],com.nuc.zp.sourcecode.types.Person[]) java.util.Listjava.lang.String[]--------true T[]--------true java.util.Listjava.lang.String--------false class [Ljava.lang.String;--------false class [Lcom.nuc.zp.sourcecode.types.Person;--------falseWildcardTypepublic interface WildcardType extends Type { /** * 上边界 */ Type[] getUpperBounds(); /** * 下边界 */ Type[] getLowerBounds(); }/** * 通配符类型 */ public class WildcardTypeBean { private List? extends Number a; // a没有下界, // 没有指定的话上边界默认是 Object ,下边界是 String private List? super String b; private ListString c; private Class? aClass; public static void main(String[] args) { testWildCardType(); } public static void testWildCardType() { try { Field[] fields WildcardTypeBean.class.getDeclaredFields(); for (int i 0; i fields.length; i) { Field field fields[i]; Type type field.getGenericType(); String nameString field.getName(); System.out.println(下面开始打印 nameString 是否具有通配符); if (!(type instanceof ParameterizedType)) { System.out.println(---------------------------); continue; } ParameterizedType parameterizedType (ParameterizedType) type; type parameterizedType.getActualTypeArguments()[0]; if (!(type instanceof WildcardType)) { System.out.println(---------------------------); continue; } WildcardType wildcardType (WildcardType) type; Type[] lowerTypes wildcardType.getLowerBounds(); if (lowerTypes ! null) { System.out.println(下边界); printTypeArr(lowerTypes); } Type[] upTypes wildcardType.getUpperBounds(); if (upTypes ! null) { System.out.println(上边界); printTypeArr(upTypes); } System.out.println(---------------------------); } Field fieldA WildcardTypeBean.class.getDeclaredField(a); Field fieldB WildcardTypeBean.class.getDeclaredField(b); // 先拿到范型类型 System.out.println(fieldA.getGenericType() instanceof ParameterizedType); System.out.println(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 System.out.println(pTypeA.getActualTypeArguments()[0] instanceof WildcardType); System.out.println(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]); System.out.println(wTypeB.getLowerBounds()[0]); // 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); } catch (NoSuchFieldException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (SecurityException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } public static void printTypeArr(Type[] types){ for (Type type: types){ System.out.println(type); } } }下面开始打印a是否具有通配符 下边界 上边界 class java.lang.Number --------------------------- 下面开始打印b是否具有通配符 下边界 class java.lang.String 上边界 class java.lang.Object --------------------------- 下面开始打印c是否具有通配符 --------------------------- 下面开始打印aClass是否具有通配符 下边界 上边界 class java.lang.Object --------------------------- true true true true class java.lang.Number class java.lang.String ? extends java.lang.Number四、Spring对泛型的处理ResolvableType/** * 测试继承获取泛型 */ public class ParentT { }/** * 测试泛型 */ public interface IParentT { }Slf4j public class Children extends ParentString implements IParentLong { public static void main(String[] args) { /** * 这里是获取父类中泛型如果有多个也是一样的方式获取到的泛型参数还可能是 通配符表达式 * 这里也是可以处理的多个判断而已 */ Type genericSuperclassType Children.class.getGenericSuperclass(); if (genericSuperclassType instanceof ParameterizedType) { Type[] actualTypeArguments ((ParameterizedType) genericSuperclassType) .getActualTypeArguments(); for (Type argumentType : actualTypeArguments) { log.info(父类ParameterizedType.getActualTypeArguments: argumentType); } } /** * 这里获取父接口中的泛型参数 */ Type[] genericInterfacesTypes Children.class.getGenericInterfaces(); for (Type interfaceType : genericInterfacesTypes) { if (interfaceType instanceof ParameterizedType) { Type[] actualTypeArguments ((ParameterizedType) interfaceType) .getActualTypeArguments(); for (Type argumentType : actualTypeArguments) { log.info(父接口ParameterizedType.getActualTypeArguments: argumentType); } } } /** 言归正传下面讲解ResolvableType。ResolvableType为所有的java类型提供了统一的数据结构以及API 换句话说一个ResolvableType对象就对应着一种java类型。 我们可以通过ResolvableType对象获取类型携带的信息 举例如下 1.getSuperType()获取直接父类型 2.getInterfaces()获取接口类型 3.getGeneric(int...)获取类型携带的泛型类型 4.resolve()Type对象到Class对象的转换 另外ResolvableType的构造方法全部为私有的我们不能直接new只能使用其提供的静态方法进行类型获取 1.forField(Field)获取指定字段的类型 2.forMethodParameter(Method, int)获取指定方法的指定形参的类型 3.forMethodReturnType(Method)获取指定方法的返回值的类型 4.forClass(Class)直接封装指定的类型 */ ResolvableType superResolvableType ResolvableType.forClass(Children.class).getSuperType(); log.info(supper:superResolvableType.resolveGenerics()[0]); ResolvableType superInterfaceResolvableType ResolvableType. forClass(Children.class) .getInterfaces()[0]; log.info(supper:superInterfaceResolvableType.resolveGenerics()[0]); } }13:17:37.073 [main] INFO com.nuc.zp.sourcecode.types.Children - 父类ParameterizedType.getActualTypeArguments:class java.lang.String 13:17:37.084 [main] INFO com.nuc.zp.sourcecode.types.Children - 父接口ParameterizedType.getActualTypeArguments:class java.lang.Long 13:17:37.111 [main] INFO com.nuc.zp.sourcecode.types.Children - supper:class java.lang.String 13:17:37.111 [main] INFO com.nuc.zp.sourcecode.types.Children - supper:class java.lang.Long参考文章https://blog.csdn.net/u012881904/article/details/80813294https://blog.csdn.net/shenchaohao12321/article/details/80282833