Java泛型的重要目的：别让猫别站在狗队里

发布时间：2020-12-14 06:17:05 所属栏目：Java 来源：网络整理

导读：span class="hljs-class"gt;span class="hljs-keyword"gt;class span class="hljs-title"gt;Dog {}span class="hljs-class"gt;span class="hljs-keyword"gt;class span class="hljs-title"gt;Cat {}span class="hljs-function"gt;span class="hljs-keyword"g

<span class="hljs-class"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;class <span class="hljs-title"&gt;Dog {
}

<span class="hljs-class"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;class <span class="hljs-title"&gt;Cat {
}

<span class="hljs-function"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;public <span class="hljs-keyword"&gt;static <span class="hljs-keyword"&gt;void <span class="hljs-title"&gt;main<span class="hljs-params"&gt;(String[] args) {
    Cmower cmower = <span class="hljs-keyword"&gt;new Cmower();
    Map map = <span class="hljs-keyword"&gt;new HashMap();
    map.put(<span class="hljs-string"&gt;"dog",cmower.new Dog());
    map.put(<span class="hljs-string"&gt;"cat",cmower.new Cat());

    Cat cat = (Cat) map.get(<span class="hljs-string"&gt;"dog");
    System.out.println(cat);
}

}
这段代码的意思是：我们在map中放了一只狗（Dog），又放了一只猫（Cat），当我们想从map中取出猫的时候，却一不留神把狗取了出来。

这段代码编译是没有问题的，但运行的时候就会报ClassCastException（狗毕竟不是猫啊）：

{
}

,}

其中的put方法（泛型方法）是这样定义的：

<span class="hljs-class"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;class <span class="hljs-title"&gt;Dog {
}

<span class="hljs-class"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;class <span class="hljs-title"&gt;Cat {
}

<span class="hljs-function"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;public <span class="hljs-keyword"&gt;static <span class="hljs-keyword"&gt;void <span class="hljs-title"&gt;main<span class="hljs-params"&gt;(String[] args) {
    Cmower cmower = <span class="hljs-keyword"&gt;new Cmower();
    Map<String,Cat> map = <span class="hljs-keyword"&gt;new HashMap<>();


<span class="hljs-comment">//      map.put("dog",cmower.new Dog()); // 不再允许添加

map.put(<span class="hljs-string">"cat",cmower.new Cat());
    Cat cat = map.get(<span class="hljs-string"&gt;"cat");
    System.out.println(cat);
}

}
当使用泛型定义map（键为String类型，值为Cat类型）后：

1）编译器就不再允许你向map中添加狗的对象了。

2）当你从map中取出猫的时候，也不再需要强制转型了。

<h3 class="line" data-line="117">03、类型擦除

有人说，Java的泛型做的只是表面功夫——泛型信息存在于编译阶段（狗队在编译时不允许站猫），运行阶段就消失了（运行时的队列里没有猫的信息，连狗的信息也没有）——这种现象被称为“类型擦除”。

来，看代码解释一下：

<span class="hljs-class"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;class <span class="hljs-title"&gt;Dog {
}

<span class="hljs-class"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;class <span class="hljs-title"&gt;Cat {
}

<span class="hljs-function"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;public <span class="hljs-keyword"&gt;static <span class="hljs-keyword"&gt;void <span class="hljs-title"&gt;main<span class="hljs-params"&gt;(String[] args) {
    Cmower cmower = <span class="hljs-keyword"&gt;new Cmower();
    Map<String,Cat> map = <span class="hljs-keyword"&gt;new HashMap<>();
    Map<String,Dog> map1 = <span class="hljs-keyword"&gt;new HashMap<>();

    <span class="hljs-comment"&gt;// The method put(String,Cmower.Cat) in the type Map<String,Cmower.Cat> is not applicable for the arguments (String,Cmower.Dog)
    <span class="hljs-comment"&gt;//map.put("dog",cmower.new Dog());

    System.out.println(map.getClass());
    <span class="hljs-comment"&gt;// 输出：class java.util.HashMap
    System.out.println(map1.getClass());
    <span class="hljs-comment"&gt;// 输出：class java.util.HashMap
}

}
map的键位上是Cat，所以不允许put一只Dog；否则编译器会提醒The method put(String,Cmower.Dog)。编译器做得不错，值得点赞。

但是问题就来了，map的Class类型为HashMap，map1的Class类型也为HashMap——也就是说，Java代码在运行的时候并不知道map的键位上放的是Cat，map1的键位上放的是Dog。

那么，试着想一些可怕的事情：既然运行时泛型的信息被擦除了，而反射机制是在运行时确定类型信息的，那么利用反射机制，是不是就能够在键位为Cat的Map上放一只Dog呢？

我们不妨来试一试：

<span class="hljs-class"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;class <span class="hljs-title"&gt;Dog {
}

<span class="hljs-class"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;class <span class="hljs-title"&gt;Cat {
}

<span class="hljs-function"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;public <span class="hljs-keyword"&gt;static <span class="hljs-keyword"&gt;void <span class="hljs-title"&gt;main<span class="hljs-params"&gt;(String[] args) {
    Cmower cmower = <span class="hljs-keyword"&gt;new Cmower();
    Map<String,Cat> map = <span class="hljs-keyword"&gt;new HashMap<>();

    <span class="hljs-keyword"&gt;try {
        Method method = map.getClass().getDeclaredMethod(<span class="hljs-string"&gt;"put",Object.class,Object.class);

        method.invoke(map,<span class="hljs-string"&gt;"dog",cmower.new Dog());

        System.out.println(map);
        <span class="hljs-comment"&gt;// {dog=com.cmower.java_demo.sixteen.Cmower$Dog@55f96302}
    } <span class="hljs-keyword"&gt;catch (NoSuchMethodException | SecurityException | IllegalAccessException | IllegalArgumentException | InvocationTargetException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

}
看到没？我们竟然在键位为Cat的Map上放了一只Dog！

注：Java的设计者在JDK 1.5时才引入了泛型，但为了照顾以前设计上的缺陷，同时兼容非泛型的代码，不得不做出了一个折中的策略：编译时对泛型要求严格，运行时却把泛型擦除了——要兼容以前的版本，还要升级扩展新的功能，真的很不容易！

<h3 class="line" data-line="189">04、泛型通配符
有些时候，你会见到这样一些代码：

 list = ();
List list = ();

?和关键字extends或者super在一起其实就是泛型的高级应用：通配符。

 {
     list;
<span class="hljs-function"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;public <span class="hljs-title"&gt;PetHouse<span class="hljs-params"&gt;() {
}

<span class="hljs-function"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;public <span class="hljs-keyword"&gt;void <span class="hljs-title"&gt;add<span class="hljs-params"&gt;(T item) {
    list.add(item);
}

<span class="hljs-function"&gt;<span class="hljs-keyword"&gt;public T <span class="hljs-title"&gt;get<span class="hljs-params"&gt;() {
    <span class="hljs-keyword"&gt;return list.get(<span class="hljs-number"&gt;0);
}
}

如果我们想要住进去一只宠物，可以这样定义小屋（其泛型为Pet）：

 petHouse = ();

 petHouse = ();

 petHouse = ();

extends?通配符），但我们却无法向其中添加任何东西——编译器并不知道宠物小屋里要住的是小猫还是小狗，或者其他宠物，因此干脆什么都不让住。

PetHouse定义的宠物小屋什么也不让住，那为什么还要这样定义呢？

（编辑：李大同）

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