线粒 發表於 2025-5-13 09:15:00

了解泛型擦除吗?知道类型擦除会造成多态的冲突吗?如何解决?

<p>泛型的代码只存在于编译阶段,在进入JVM之前,与泛型相关的信息会被擦除掉,称之为类型擦除。</p>
<ul>
<li>无限制类型擦除:当在类的定义时没有进行任何限制,那么在类型擦除后将会被替换成Object,例如<code>&lt;T&gt;</code>、<code>&lt;?&gt;</code> 都会被替换成Object。</li>
<li>有限制类型擦除:当类定义中的参数类型存在上下限(上下界),那么在类型擦除后就会被替换成类型参数所定义的上界或者下界,例如<code>&lt;? extend Person&gt;</code>会被替换成Person,而<code>&lt;? super Person&gt;</code> 则会被替换成Object。</li>
</ul>
<h2 id="泛型的桥接方法">泛型的桥接方法</h2>
<p>类型擦除会造成多态的冲突,而JVM解决方法就是<strong>桥接方法</strong>。</p>
<h3 id="举例">举例</h3>
<p>现在有这样一个泛型类:</p>
<pre><code class="language-java">class Pair&lt;T&gt; {

    private T value;

    public T getValue() {
      return value;
    }

    public void setValue(T value) {
      this.value = value;
    }
}
</code></pre>
<p>然后一个子类继承它</p>
<pre><code class="language-java">class DateInter extends Pair&lt;Date&gt; {

    @Override
    public void setValue(Date value) {
      super.setValue(value);
    }

    @Override
    public Date getValue() {
      return super.getValue();
    }
}
</code></pre>
<p>在这个子类中,设定父类的泛型类型为Pair&lt;Date&gt;,在子类中,覆盖了父类的两个方法,原意是这样的:将父类的泛型类型限定为Date,那么父类里面的两个方法的参数都为Date类型。</p>
<pre><code class="language-java">public Date getValue() {
    return value;
}

public void setValue(Date value) {
    this.value = value;
}
</code></pre>
<p>实际上,类型擦除后,父类的的泛型类型全部变为了原始类型Object,所以父类编译之后会变成下面的样子:</p>
<pre><code class="language-java">class Pair {
    private Object value;

    public Object getValue() {
      return value;
    }

    public void setValue(Objectvalue) {
      this.value = value;
    }
}
</code></pre>
<p>再看子类的两个重写的方法的类型:setValue方法,父类的类型是Object,而子类的类型是Date,参数类型不一样,这如果实在普通的继承关系中,根本就不会是重写,而是重载。 在一个main方法测试一下:</p>
<pre><code class="language-java">public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
      DateInter dateInter = new DateInter();
      dateInter.setValue(new Date());                  
      dateInter.setValue(new Object()); //编译错误
}
</code></pre>
<p>如果是重载,那么子类中两个setValue方法,一个是参数Object类型,一个是Date类型,可是根本就没有这样的一个子类继承自父类的Object类型参数的方法。所以说,确实是重写了,而不是重载了。</p>
<h3 id="为什么这样">为什么这样?</h3>
<p>原因是这样的,传入父类的泛型类型是Date,<code>Pair&lt;Date&gt;</code>,本意是将泛型类变为如下:</p>
<pre><code class="language-java">class Pair {
    private Date value;
    public Date getValue() {
      return value;
    }
    public void setValue(Date value) {
      this.value = value;
    }
}
</code></pre>
<p>然后在子类中重写参数类型为Date的两个方法,实现继承中的多态。</p>
<p>可是由于种种原因,虚拟机并不能将泛型类型变为Date,只能将类型擦除掉,变为原始类型Object。这样,原来是想进行重写,实现多态,可是类型擦除后,只能变为了重载。这样,类型擦除就和多态有了冲突。于是JVM采用了一个特殊的方法,来完成这项功能,那就是桥方法。</p>
<h3 id="原理">原理</h3>
<p>用javap -c className的方式反编译下DateInter子类的字节码,结果如下:</p>
<pre><code class="language-java">class com.tao.test.DateInter extends com.tao.test.Pair&lt;java.util.Date&gt; {
com.tao.test.DateInter();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #8                  // Method com/tao/test/Pair."&lt;init&gt;":()V
       4: return

public void setValue(java.util.Date);//我们重写的setValue方法
    Code:
       0: aload_0
       1: aload_1
       2: invokespecial #16               // Method com/tao/test/Pair.setValue:(Ljava/lang/Object;)V
       5: return

public java.util.Date getValue();    //我们重写的getValue方法
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #23               // Method com/tao/test/Pair.getValue:()Ljava/lang/Object;
       4: checkcast   #26               // class java/util/Date
       7: areturn

public java.lang.Object getValue();   //编译时由编译器生成的桥方法
    Code:
       0: aload_0
       1: invokevirtual #28               // Method getValue:()Ljava/util/Date 去调用我们重写的getValue方法;
       4: areturn

public void setValue(java.lang.Object);   //编译时由编译器生成的桥方法
    Code:
       0: aload_0
       1: aload_1
       2: checkcast   #26               // class java/util/Date
       5: invokevirtual #30               // Method setValue:(Ljava/util/Date; 去调用我们重写的setValue方法)V
       8: return
}
</code></pre>
<p>从编译的结果来看,本意重写setValue和getValue方法的子类,但是反编译后竟然有4个方法,其实最后的两个方法,<strong>就是编译器自己生成的桥方法</strong>。可以看到桥方法的参数类型都是Object,也就是说,子类中真正覆盖父类两个方法的就是这两个我们看不到的桥方法。而在setvalue和getValue方法上面的@Oveerride只不过是假象。而桥方法的内部实现,就只是去调用自己重写的那两个方法。</p>
<p>所以,虚拟机巧妙的使用了桥方法,来解决了类型擦除和多态的冲突。</p>
<p>并且,还有一点也许会有疑问,子类中的桥方法Object getValue()和Date getValue()是同时存在的,可是如果是常规的两个方法,他们的方法签名是一样的,如果是我们自己编写Java代码,这样的代码是无法通过编译器的检查的(返回值不同不能作为重载的条件),但是虚拟机却是允许这样做的,因为虚拟机通过参数类型和返回类型来确定一个方法,所以编译器为了实现泛型的多态允许自己做这个看起来“不合法”的事情,然后交给虚拟机去区别</p>


</div>
<div id="MySignature" role="contentinfo">
    <p>本文来自在线网站:seven的菜鸟成长之路,作者:seven,转载请注明原文链接:www.seven97.top</p><br><br>
来源:https://www.cnblogs.com/sevencoding/p/18865103
頁: [1]
查看完整版本: 了解泛型擦除吗?知道类型擦除会造成多态的冲突吗?如何解决?