本文首发于个人网站：Java泛型的局限和使用经验

这篇文章主要总结泛型的一些局限和实际的使用经验

泛型的局限

1. 任何基本类型不能作为类型参数

   经过类型擦除后，List<Integer>中包含的实际上还是Object的域，而在Java类型系统中Object和基本类型是两套体系，需要通过“自动装包、拆包机制”来进行交互。

   public class ListOfInt {
   
       public static void main(String[] args) {
           //（1）通过自动装包和拆包，在泛型中和基本类型进行交互
           List<Integer> li = new ArrayList<>();
           for (int i = 0; i < 5; i++) {
               //发生自动装包
               li.add(i);
           }
   
           //发生自动拆包
           for (int i: li) {
               System.out.println(i);
           }
   
           //（2）错误示例
           List<int> list = new ArrayList<>();
       }
   }
   

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2. 任何在运行时需要知道确切类型信息的操作都无法工作。

   由于Java的泛型是编译期泛型（在进入运行时后没有泛型的概念），因此运行时的类型转换和类型判定等操作都没有效果。

   public class Erased<T> {
   
       public void f(Object[] args) {
           //（1）不能在类型参数上使用instanceof操作, instanceof右边必须是某个原生类型或数组
           if (args instanceof T) {}
   
           //（2）不能直接实例化类型参数
           T var = new T();
   
           //（3）不能这么定义泛型数组，原因同上
           T[] array = new T[100];
   
           //（4）先定义一个Object数组，再强转成T[]数组，绕过泛型检查，但是会收到一个告警
           T[] array2 = (T[])new Object[100];
       }
   }
   

   ​

3. 冲突1：方法名一样，参数列表是同一个类型参数的两个泛型方法，重载将产生相同的函数签名；

   package org.java.learn.generics;
   
   import java.util.List;
   
   public class UserList<W, T> {
       void f(List<T> v) {}
       void f(List<W> v) {}
   }
   

   从图中的提示可以看出，在泛型擦除后，这两个方法签名完全相同，产生冲突；

   泛型导致的重载冲突

4. 冲突2：使用泛型接口时，需要避免重复实现同一个接口

   interface Payable<T> {}
   
   class Employee implements Payable<Employee> {}
   
   class Hourly extends Employee implements Payable<Hourly> {}
   

   IDEA编辑器给出如下所示——“Payable不能被不同的类型参数继承，即不能重复实现同一个接口”

   使用泛型接口时的冲突

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5. 不能在静态域或方法中引用类型参数

   public class Erased<T> {
   
       public static void f(Object[] args) {
           //不能在静态域中引用类型参数
           if (args instanceof T) {}
   
   
           T var = new T();
   
   
           T[] array = new T[100];
   
   
           T[] array2 = (T[])new Object[100];
       }
   }
   

   这个例子跟问题2基本相同，唯一是在方法的签名里多了一个static关键字，然后引发编译错误的原因就变成了：在静态域中无法引用类型变量（入下图所示）。

   2017-12-0920.31.09.png

泛型的常用经验

1. 尽量消除异常，初学者容易写出使用原生类型的代码，或者使用泛型不当的代码，现在编辑器非常先进，尽量消除提示的异常；对于开发者自己确认不需要消除切可以工作的代码，可以使用@SuppressWarnings("unchecked")屏蔽掉异常；

2. 能用泛型类（或接口）的时候尽量使用；能用泛型方法的时候尽量使用泛型方法；

3. 定义API时，尽量使用泛型；

   public class PlainResult<T> extends BaseResult {
       private static final long serialVersionUID = -xxxxxx;
   
       private T data;
   
       public PlainResult() {
       }
   
       public T getData() {
           return this.data;
       }
   
       public void setData(T data) {
           this.data = data;
       }
   }
   

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4. 编写基础工具类时，尽量使用泛型；

   • 例子1：通用的返回值对象

   //使用泛型类
   @Data
   @Builder
   @AllArgsConstructor
   @NoArgsConstructor
   public class DataListPageInfo<T> {
       int page;
       int pageSize;
       int totalCount;
       List<T> items = new ArrayList<>();
   
   }
   

   • 例子2：缓存操作工具类，这里使用了

   @Component
   public class RedisTemplateService {
   
       private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RedisTemplateService.class);
   
       @Resource
       private RedisTemplate redisTemplate;
   
       private String getKey(String key, Object... params) {
           if (params == null || params.length <= 0) {
               return key;
           }
   
           return String.format(key, params);
       }
   
        //这里使用了泛型方法
        public <T> T getFromJsonCache(Class<T> type, String keyPrefix, Object... params) {
           try {
               String ret = getString(keyPrefix, params);
               return JSON.parseObject(ret, type);
           } catch (Exception e) {
               LOGGER.error("json parse error, type={},keyPrefix={},params={}", type, keyPrefix, params, e);
           }
   
           return null;
       }
   
        ……   
   }
   

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参考资料

1. 《Java编程思想》
2. 《Java核心技术》
3. 《Effective Java》