JDK 5.0 中的泛型类型学习

    JDK 5.0 中增加的泛型类型，是 语言中类型的一次重要改进。但是，对于初次使用泛型类型的用户来说，泛型的某些方面看起来可能不容易明白，甚至非常奇怪。在本月的“ 理论和实践”中，Brian Goetz 分析了束缚第一次使用泛型的用户的常见陷阱。您可以通过讨论论坛与作者和其他读者分享您对本文的看法。（也可以单击本文顶端或底端的讨论来访问这个论坛。）

    表面上看起来，无论语法还是应用的环境（比如容器类），泛型类型（或者泛型）都类似于 中的模板。但是这种相似性仅限于表面，Java 语言中的泛型基本上完全在编译器中实现，由编译器执行类型检查和类型推断，然后生成普通的非泛型的字节码。这种实现技术称为擦除（erasure）（编译器使用泛型类型信息保证类型，然后在生成字节码之前将其清除），这项技术有一些奇怪，并且有时会带来一些令人迷惑的后果。虽然范型是 Java 类走向类型安全的一大步，但是在学习使用泛型的过程中几乎肯定会遇到头痛（有时候让人无法忍受）的问题。

    注意：本文假设您对 JDK 5.0 中的范型有基本的了解。

    泛型不是协变的

    虽然将集合看作是数组的抽象会有所帮助，但是数组还有一些集合不具备的特殊性质。Java 语言中的数组是协变的（covariant），也就是说，如果 Integer 扩展了 Number（事实也是如此），那么不仅 Integer 是 Number，而且 Integer[] 也是 Number[]，在要求 Number[] 的地方完全可以传递或者赋予 Integer[]。（更正式地说，如果 Number 是 Integer 的超类型，那么 Number[] 也是 Integer[] 的超类型）。您也许认为这一原理同样适用于泛型类型 —— List 是 List 的超类型，那么可以在需要 List 的地方传递 List。不幸的是，情况并非如此。

    不允许这样做有一个很充分的理由：这样做将破坏要提供的类型安全泛型。如果能够将 List 赋给 List。那么下面的代码就允许将非 Integer 的内容放入 List：

    List li = new ArrayList();
    List ln = li; // illegal
    ln.add(new Float(3.1415));

 

    因为 ln 是 List，所以向其添加 Float 似乎是完全合法的。但是如果 ln 是 li 的别名，那么这就破坏了蕴含在 li 定义中的类型安全承诺 —— 它是一个整数列表，这就是泛型类型不能协变的原因。

    其他的协变问题

    数组能够协变而泛型不能协变的另一个后果是，不能实例化泛型类型的数组（new List[3] 是不合法的），除非类型参数是一个未绑定的通配符（new List[3] 是合法的）。让我们看看如果允许声明泛型类型数组会造成什么后果：

    List[] lsa = new List[10]; // illegal
    Object[] oa = lsa;  // OK because List is a subtype of Object
    List li = new ArrayList();
    li.add(new Integer(3));
    oa[0] = li;
    String s = lsa[0].get(0);

 

    最后一行将抛出 ClassCastException，因为这样将把 List 填入本应是 List 的位置。因为数组协变会破坏泛型的类型安全，所以不允许实例化泛型类型的数组（除非类型参数是未绑定的通配符，比如 List）。

 

    构造延迟

    因为可以擦除功能，所以 List 和 List 是同一个类，编译器在编译 List 时只生成一个类（和 不同）。因此，在编译 List 类时，编译器不知道 V 所表示的类型，所以它就不能像知道类所表示的具体类型那样处理 List 类定义中的类型参数（List 中的 V）。

    因为运行时不能区分 List 和 List（运行时都是 List），用泛型类型参数标识类型的变量的构造就成了问题。运行时缺乏类型信息，这给泛型容器类和希望创建保护性副本的泛型类提出了难题。

    比如泛型类 Foo：

    class Foo {
      public void doSomething(T param) { ... }
    }

 

 

[1]    

【责编:landy】

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