但行好事  莫问前程

泛型系列(五):擦除和转换

在严格的泛型代码里,带泛型声明的类总应该带着泛型参数。但为了与老的Java代码保持一致,也允许在使用带泛型声明的类时不指定实际的类型参数。如果没有为这个泛型类指定实际的类型参数,则该类型参数被称作raw type(原始类型),默认是声明该参数时指定的第一个上限类型。

当把一个具有泛型信息的对象赋给另一个没有泛型信息的变量时,所有在尖括号之间的类型信息都将被扔掉。比如一个List<String>类型被转换为List,则该List对集合元素的类型检查变成了类型变量的上限(即Object)。下面程序示范了这种擦除。

class Apple<T extends Number>
{
    T size;
    public Apple()
    {
    }
    public Apple(T size)
    {
        this.size = size;
    }
    public void setSize(T size)
    {
        this.size = size;
    }
    public T getSize()
    {
        return this.size;
    }
}
public class ErasureTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Apple<Integer> a = new Apple<>(6);    //①
        // a的getSize方法返回Integer对象
        Integer as = a.getSize();
        // 把a对象赋给Apple变量,丢失尖括号里的类型信息
        Apple b = a;      //②
        // b只知道size的类型是Number
        Number size1 = b.getSize();
        // 下面代码引起编译错误
        Integer size2 = b.getSize();  //③
    }
}

上面程序定义了一个带泛型声明的Apple类,其类型形参的上限是Number,这个类型形参用来定义Apple类的size变量。程序在处创建了一个Apple对象,该Apple对象传入了Integer作为类型形参的值,所以调用a的个体getSize()方法时返回Integer类型的值。当把a赋值给一个不带泛型信息的b变量时,编译器就会丢失a对象的泛型信息,即所有尖括号里面的信息都会丢失,因为Apple的类型形参的上限是Number类,所以编译器依然知道bgetSize()方法返回Number类型,但具体是Number的哪个子类就不清楚了。

从逻辑上来看,List<String>List的子类,如果直接把一个List对象赋值给一个List<String>对象应该引起编译器错误,但是实际上不会。对泛型而言,可以直接把一个List对象赋给一个List<String>对象,编译器仅仅提示”未经检查的转换”,看下面的程序:

public class ErasureTest2
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        List<Integer> li = new ArrayList<>();
        li.add(6);
        li.add(9);
        List list = li;
        // 下面代码引起“未经检查的转换”的警告,编译、运行时完全正常
        List<String> ls = list;     // ①
        // 但只要访问ls里的元素,如下面代码将引起运行时异常。
        System.out.println(ls.get(0));
    }
}

上面程序定义了一个List<Integer>对象。这个List对象保留了集合元素的类型信息,当把这个List对象赋值给一个List类型的list后,编译器就会丢失前者的泛型信息,即丢失list集合里元素的类型信息,这是典型的擦除。Java又允许直接把List对象赋值给一个List<Type>(Type可以是任何类型)类型的变量,所以程序在处可以编译通过,只是发出”未经检查的转换”警告。但对list变量实际上引用的是List<Integer>集合,所以当试图把该集合里的元素当成String类型的对象取出时,将引发运行时异常。
下面的代码与上面的代码完全相似:

public class ErasureTest2
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        List li = new ArrayList();
        li.add(6);
        li.add(9);
        System.out.println((String)li.get(0));
    }
}

程序从li中获取一个元素,并且试图通过强制类型转换把它转换成一个String,将引发运行时异常。前面使用泛型代码时,系统与之存在完全相似的行为,所以引发相同的ClassCastException异常。

附:源代码示例

github地址:点击查看
码云地址:点击查看

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