泛型 - 向下兼容

2018-11-29 本文已影响0人平头哥2015

因为Java在JDK 5之前不支持泛型，所以Java为了旧代码可以使用泛型做了一些向下兼容方面的工作，主要包括原始类型和类型擦除。

原始类型

Java允许使用泛型类而不提供任何类型参数，这种不带类型参数的泛型类就叫做原始类型。

Generic raw = new Generic(new Double(8.8))

使用原型类型的主要缺点就是丢失了泛型的类型安全性。

可以将指定任意类型的Generic对象赋值给原始类型的变量。

Generic raw = new Generic(new Integer(10)); // OK
double d = (Double) raw.getObj(); // run-time error

反过来也是将原始类型对象赋值给指定任意类型的Generic变量。

Generic<String> sInstance = raw; // OK
String s = (String) raw.getObj(); // run-time error

因为原始类型不能保证类型安全，所以当以可能危及类型安全的方式使用原始类型的时候，javac会显示未检查警告。但是如果代码没有导致进一步的类型安全丢失，编译时就不会产生警告。

Generic raw = new Generic(new Integer(10)); // unchecked warning
Generic<Integer> iInstance = new Generic<Integer>();
raw = iInstance; // no warning

类型擦除

为了避免对Java语言的语法或JVM所做的任何修改破坏旧的代码，Java使用类型擦除的方法实现泛型。

工作原理

编译Java代码的时候，所有泛型信息会被擦除，并且用限定类型替换类型参数，如果没有显示的指定限定类型，就用Object。然后应用适当的类型转换（根据类型参数而定），以保持与类型参数所指定类型的兼容性。编译器也会强制实现这种类型兼容性。使用这种方式实现泛型，意味着在运行时没有类型参数，它只是一种源代码机制。

桥接方法

在某些情况下，类型擦除后，子类中的重写方法无法覆盖父类的方法。具体看下面的例子。

擦除前：

public class Generic<T> {

    private T obj;

    public Generic(T obj) {
        this.obj = obj;
    }

    public T getObj() {
        return obj;
    }

    public void setObj(T obj) {
        this.obj = obj;
    }

}

public class SubGeneric extends Generic<String> {

    public SubGeneric(String obj) {
        super(obj);
    }

    @Override
    public void setObj(String obj) {
        super.setObj(obj);
    }

}

擦除后：

public class Generic {

    private Object obj;

    public Generic(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }

    public Object getObj() {
        return obj;
    }

    public void setObj(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }

}

public class SubGeneric extends Generic {

    public SubGeneric(String obj) {
        super(obj);
    }

    @Override
    public void setObj(String obj) {
        super.setObj(obj);
    }

}

从上面的例子可以看到擦除后子类SubGeneric中只有setObj(String obj)方法，没有setObj(Object obj)方法，这使得父类Generic的setObj(Object obj)方法并没有被重写覆盖，仍然可以被调用到。为了解决这个问题，编译器会为子类SubGeneric添加一个桥接方法，并且这个桥接方法会调用子类中的setObj(String obj)方法。

public void setObj(Object obj) {
    setObj((String) obj);
}

注意：桥接方法只会在字节码级别发生，你不会看到，也不能使用。

模糊性错误

两个看起来不同的泛型声明在擦除泛型信息之后会变成相同的类型，从而导致冲突，产生模糊性错误。

public class Ambiguous<T, V> {

    private T first;
    private V second;

    public Ambiguous(T first, V second) {
        this.first = first;
        this.second = second;
    }

    public void set(T first) {
        this.first = first;
    }

    public void set(V second) {
        this.second = second;
    }

}

上面的例子中Ambiguous类声明了两个泛型类型参数：T和V。Ambiguous类试图根据类型参数T和V重载set()方法，这存在两个模糊性问题：

T和V可能是相同的类型。

Ambiguous<String, String> obj = new Ambiguous<String, String>();

对set()方法的类型擦除会使得两个方法都变成：

public void set(Object o) {
    // ...
}

修正模糊性错误的方法:

为泛型类型参数加上上边界可以在一定程度上修复模糊性错误，比如：

public class Ambiguous<T, V extends Number> {
    // ...
}

Ambiguous<String, Number> obj = new Ambiguous<String, Number>(); // OK
Ambiguous<String, Number> obj = new Ambiguous<Number, Number>(); // ambiguous

使用不同的方法名，不要试图重载set()方法。

public void setFirst()
public void setSecond()