JAVA泛型中的类型擦除及为什么不支持泛型数组

一,数组的协变性(covariant array type)及集合的非协变性

设有Circle类和Square类继承自Shape类。

关于数组的协变性,看代码:

public static double totalArea(Shape[] arr){
double total = 0;
for (Shape shape : arr) {
if(shape != null)
total += shape.area();
}
return total;
}

如果给 totalArray(Shape[] arr) 传递一个Circle[] 类型的数组,这是可以的,编译通过,也能正常运行。也就是说:Circle[] IS-A Shape[]

关于集合的协变性,看代码:

public static double totalArea(Collection<Shape> arr){
double total = 0;
for (Shape shape : arr) {
if(shape != null)
total += shape.area();
}
return total;
}

如果给totalArea(Collection<Shape> arr)传递一个 Collection<Circle>类型的集合,这是不可以的。编译器就会报如下的错误:

The method totalArea(Collection<Shape>) in the type Demo is not applicable for the arguments (Collection<Circle>)

也就是说:Collection<Circle> IS-NOT-A Collection<Shape>

二,如果解决集合的非协变性带来的不灵活?

出现了泛型!

public static double totalArea(Collection<? extends Shape> arr){
double total = 0;
for (Shape shape : arr) {
if(shape != null)
total += shape.area();
}
return total;
}

这样,就可以给totalArea(Collection<? extends Shape> arr)

传递Collection<Circle>、Collection<Square>、Collection<Shape>类型的参数了。

三,泛型的类型擦除及类型擦除带来的ClassCastException异常

JAVA的泛型只存在于编译层,到了运行时,是看不到泛型的。

还是拿数组来做对比:

 String[] str = new String[10];
Object[] obj = str;//向上转型 //Exception in thread "main" java.lang.ArrayStoreException: java.lang.Integer
obj[0] = new Integer(2);

第5行代码在运行时会抛第4行中表示的异常。

再来看泛型:

         ArrayList<Integer> intList = new ArrayList<Integer>();
intList.add(2);
Object obj = intList; //Type safety: Unchecked cast from Object to ArrayList<String>
ArrayList<String> strList = (ArrayList<String>)obj; //Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
String str = strList.get(0);
str.trim();//do something with str

编译器会对第6行提示第5行所示的警告。程序运行到第9行时抛出ClassCastException异常。因为ArrayList存储的本质上是一个Integer。

现在分析下第6行代码:

obj是Object类型的引用,strList是一个ArrayList<String>类型的引用,因此,向下转型时编译器给出了警告,在运行时,由于类型擦除,相当于

ArrayList strList = (ArrayList)obj;

因此,代码运行到第6行也能通过。

对于第9行代码:

strList是一个ArrayList<String>类型的引用,当然可以调用 ArrayList的get方法。因此,编译时没问题。但在运行时,

由于,String str = strList.get(0);会编译成String str = (String)strList.get(0);

而strList.get(0)得到 的是一个Integer对象,然后把它赋值给 String str,由于Integer IS-NOT-A String。故抛出ClassCastException。

参考:

四,为什么不支持泛型数组

参考下面代码:

         //Cannot create a generic array of ArrayList<Integer>
ArrayList<Integer>[] intArr = new ArrayList<Integer>[10];
Object[] obj = intArr; ArrayList<String> listStr = new ArrayList<String>();
obj[0] = listStr; ArrayList<Integer> listInt = intArr[0];
Integer i = listInt.get(0);//想要Integer,但却是String

假设允许泛型数组,那么第2行是正确的,那么将不会有第1行中所示的编译错误。

那么就可以将 intArr 转型成 Object[],然后向Object[]放 ArrayList<String>,而不是我们想要的ArrayList<Integer>

因此,在运行时,类型是擦除的,运行时系统无法对数组中存储的类型做检查。它看到仅是:向intArr数组里面放 ArrayList对象。

相当于:

//        ArrayList<String> listStr = new ArrayList<String>();
ArrayList listStr = new ArrayList();//运行时看到的情况
// ArrayList<Integer> listInt = intArr[0];
ArrayList listInt = intArr[0];//运行时看到的情况

在上面第9行,如果改成:

Object o = listInt.get(0);

//do something with o

我们以为Object o 它实际引用 的是Integer类型的,但它底层却是String类型的,如果调用 hashCode(),我们以为它执行的是Integer的hashCode(),但它执行的是String的hashCode(),那意味着发现不了错误。。。。。。。

因此,JAVA不支持泛型数组。

参考:

http://www.blogjava.net/deepnighttwo/articles/298426.html

http://www.blogjava.net/sean/archive/2005/08/09/9630.html

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