類型擦除真的能完全擦除一切信息嗎？java 泛型揭秘

背景

我們都知道泛型本質上是提供類型的”類型參數”，它們也被稱為參數化類型（parameterized type）或參量多態（parametric polymorphism）。其實泛型思想並不是 Java 最先引入的，C++ 中的模板就是一個運用泛型的例子。

GJ（Generic Java）是對 Java 語言的一種擴展，是一種帶有參數化類型的 Java 語言。用 GJ 編寫的程序看起來和普通的 Java 程序基本相同，只不過多了一些參數化的類型同時少了一些類型轉換。實際上，這些 GJ 程序也是首先被轉化成一般的不帶泛型的 Java 程序后再進行處理的，編譯器自動完成了從 Generic Java 到普通 Java 的翻譯。

 

什麼是真實的java泛型

我們都知道編譯器會進行泛型擦除，編譯器可以在對源程序（帶有泛型的 Java 代碼）進行編譯時使用泛型類型信息保證類型安全，對大量如果沒有泛型就不會去驗證的類型安全約束進行驗證，同時在生成的字節碼當中，將這些類型信息清除掉。下面我們先驗證一下：

public static void main(String[] args) {
 ArrayList<Integer> ints = new ArrayList<Integer>();
 ints.add(1); 
 ints.add(2);
 ints.add(3);
 
 ArrayList<String> sts = new ArrayList<String>();
 sts.add("a");
 sts.add("b");
 sts.add("c");
 
 System.out.println(ints.getClass() == sts.getClass()); 
 }

上面打印的結果是true，原因是：

按照理解，泛型擦除后將不能找回原來的類型，都是Object形式的，真的如此嗎？

看一下如下代碼：

import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ClassTest {
     public static void main(String[] args) throws Exception {
     ParameterizedType type = (ParameterizedType) 
     Bar.class.getGenericSuperclass();
     System.out.println(type.getActualTypeArguments()[0]);
     
     ParameterizedType fieldType = (ParameterizedType) 
     Foo.class.getField("children").getGenericType();
     System.out.println(fieldType.getActualTypeArguments()[0]);
     
     ParameterizedType paramType = (ParameterizedType) 
     Foo.class.getMethod("foo", List.class)
     .getGenericParameterTypes()[0];
     System.out.println(paramType.getActualTypeArguments()[0]);
     
     System.out.println(Foo.class.getTypeParameters()[0]
     .getBounds()[0]);
     }
     
     class Foo<E extends CharSequence> {
     public List<Bar> children = new ArrayList<Bar>();
     public List<StringBuilder> foo(List<String> foo) {return null; }
     public void bar(List<? extends String> param) {}
     }
     
     class Bar extends Foo<String> {}
    }

打印出

class java.lang.String
class com.javapuzzle.davidwang456.ClassTest$Bar
class java.lang.String
interface java.lang.CharSequence

你會發現每一個類型參數都被保留了，而且在運行期可以通過反射機制獲取到。那麼到底什麼是“類型擦除”？至少某些東西被擦除了吧？是的。事實上，除了結構化信息外的所有東西都被擦除了 —— 這裏結構化信息是指與類結構相關的信息，而不是與程序執行流程有關的。換言之，與類及其字段和方法的類型參數相關的元數據都會被保留下來，可以通過反射獲取到。

參考資料

【1】http://techblog.bozho.net/on-java-generics-and-erasure/

【2】https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-gj/?mhsrc=ibmsearch_a&mhq=%E7%B1%BB%E5%9E%8B%E6%93%A6%E9%99%A4

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