Java类型中ParameterizedType,GenericArrayType,TypeVariabl,WildcardType详解

摘要:Java类型中ParameterizedType,GenericArrayType,TypeVariabl,WildcardType详解

(1). 和反射+泛型有关的接口类型

  • java.lang.reflect.Type:java语言中所有类型的公共父接口
  • java.lang.reflect.ParameterizedType
  • java.lang.reflect.GenericArrayType
  • java.lang.reflect.WildcardType

1. Type直接子接口

ParameterizedType,GenericArrayType,TypeVariable和WildcardType四种类型的接口

  • ParameterizedType: 表示一种参数化的类型,比如Collection
  • GenericArrayType: 表示一种元素类型参数化类型或者类型变量数组类型
  • TypeVariable: 是各种类型变量公共父接口
  • WildcardType: 代表一种通配符类型表达式,比如?, ? extends Number, ? super Integer【wildcard是一个单词:就是“通配符”】

2. Type直接实现子类 :Class类

3. java.lang.reflect.Type接口

Type所有类型指代的有:原始类型 (raw types)【对应Class】参数化类型 (parameterizedtypes)【对应ParameterizedType】, 数组类型 (array types)【对应GenericArrayType】,类型变量 (type variables)【对应TypeVariable】,基本数据类型(primitivetypes)【仍然对应Class】

4. java.lang.reflect.ParameterizedType接口

ParameterizedType接口类型的含义

表示参数化类型。比如:Map这种参数化类型

获取参数化类型<>中的实际类型

源码声明:Type[] getActualTypeArguments();

【注意】无论<>中有几层<>嵌套,这个方法仅仅脱去最外层<>之后剩下的内容就作为这个方法的返回值

  • public static  E methodIV(  
  • ArrayList<arraylist> al1,  
  • ArrayList al2,  
  • ArrayList<String> al3,  
  • ArrayList<? extends Number> al4,  
  • ArrayList[] al5 

    那么他的每一参数总体上看都是参数化类型的。

    {1}. 对于ArrayList<arraylist>,通过getActualTypeArguments()返回之后,脱去最外层的<>之后,剩余的类型是ArrayList因此对这个参数的返回类型是ParameterizedType

    {2}. 对于ArrayList,通过getActualTypeArguments()返回之后,脱去最外层的<>之后,剩余的类型是E因此对这个参数的返回类型是TypeVariable

    {3}. 对于ArrayList,通过getActualTypeArguments()返回之后,脱去最外层的<>之后,剩余的类型是String因此对这个参数的返回类型是Class

    {4}. 对于ArrayList<? extends Number>,通过getActualTypeArguments()返回之后,脱去最外层的<>之后,剩余的类型是? extends Number因此对这个参数的返回类型是WildcardType

    {5}. 对于ArrayList,通过getActualTypeArguments()返回之后,脱去最外层的<>之后,剩余的类型是E[]因此对这个参数的返回类型是GenericArrayType

    所以,可能获得各种各样类型的实际参数,所以为了统一,采用直接父类数组Type[]进行接收。

    4. java.lang.reflect. GenericArrayType接口

    GenericArrayType接口类型的含义

    表示泛型数组类型比如:void method(ArrayList[] al){…}

    【注意】<>不能出现在数组的初始化中,即new数组之后不能出现<>,否则javac无法通过。但是作为引用变量或者方法的某个参数完全可以的

    获取泛型数组元素类型

    源码声明:Type getGenericComponentType();

    【注意】无论从左向右有几个[]并列,这个方法仅仅脱去最右边[]之后剩下的内容就作为这个方法的返回值

    为什么返回值类型Type

    public static  E methodV(

    String[] p1,

    E[] p2,

    ArrayList[] p3,

    E[][] p4){}

    {1}. 对于String[],通过getComponentType()返回之后,脱去最右边的[]之后,剩余的类型是String因此对这个参数的返回类型是Class

    {2}. 对于E[],通过getComponentType()返回之后,脱去最右边的[]之后,剩余的类型是E因此对这个参数的返回类型是TypeVariable

    {3}. 对于ArrayList[],通过getComponentType()返回之后,脱去最右边的[]之后,剩余的类型是ArrayList因此对这个参数的返回类型是ParameterizedType

    {4}. 对于E[][],通过getComponentType()返回之后,脱去最右边的[]之后,剩余的类型是E[]因此对这个参数的返回类型是GenericArrayType

    5. java.lang.reflect. GenericArrayType接口

    TypeVariable接口类型的含义

    表示类型参数或者又叫做类型变量。比如:void method(E e){}中的E就是类型变量

    获取类型变量的泛型限定上边界的类型

    源码声明:Type[] getActualTypeArguments();

    【注意】这里面仅仅是上边界。原因就是类型变量定义的时候只能使用extends进行()边界限定不能使用super,否则编译无法通过。同时extends给出的都是类型变量上边界

    为什么是返回类型是数组?因为类型变量可以通过&进行多个上边界限定,因此上边界有多个,因此返回值类型是数组类型[ ]

    例如下面的方法:

    public static <e extends Map& Cloneable&Serializable> E methodVI(E e){…}</e 

    E的第一个上边界是Map,是ParameterizedType类型

    E的第二个上边界是Cloneable,是Class类型

    因此,为统一,返回值的数组的元素类型就是Type

    6. java.lang.reflect.WildcardType接口

    WildcardType接口类型的含义

    表示通配符类型的表达式

    比如 void printColl(ArrayListal); 中的 ? extends Number

    注意】根据上面API的注释提示:现阶段通配符表达式仅仅接受一个上边界或者下边界,这个和定义类型变量时候可以指定多个上边界是不一样。但是API说了,为了保持扩展性,这里返回值类型写成了数组形式。实际上现在返回的数组的大小就是1

    获取通配符表达式对象的泛型限定上边界的类型

    源码声明:Type[] getUpperBounds();

    【注意】上面说了,现阶段返回的Type[ ]中的数组大小就是1个。写成Type[ ]是为了语言的升级而进行的扩展。

    例如下面的方法:

    {1}. public static void printColl(ArrayList< ? extends ArrayList> al){}

    通配符表达式是:? extends ArrayList,这样 extends后面是?的上边界,这个上边界是ParameterizedType类型。

    {2}. public static  void printColl(ArrayList< ? extends E> al){}

    通配符表达式是:? extends E,这样 extends后面是?的上边界,这个上边界是TypeVariable类型

    {3}.public static  voidprintColl(ArrayList< ? extends E[]> al){}

    通配符表达式是:? extends E[],这样 extends后面是?的上边界,这个上边界是GenericArrayType类型

    {4}.public static  void printColl(ArrayList<? extends Number> al){}

    通配符表达式是:? extends Number,这样 extends后面是?的上边界,这个上边界是Class类型

    最终统一成Type作为数组的元素类型。

    7. Type及其子接口的来历

    一. 泛型出现之前的类型

    没有泛型的时候,只有所谓的原始类型。此时,所有的原始类型都通过字节码文件类Class进行抽象Class类的一个具体对象就代表一个指定的原始类型

    二. 泛型出现之后的类型

    泛型出现之后,扩充了数据类型。从只有原始类型扩充了参数化类型类型变量类型泛型限定的的参数化类型 (通配符+通配符限定表达式)泛型数组类型

    三. 与泛型有关的类型不能和原始类型统一到Class的原因

    [1]. 【产生泛型擦除的原因

    本来新产生的类型+原始类型都应该统一成各自的字节码文件类型对象。但是由于泛型不是最初Java中的成分。如果真的加入了泛型,涉及到JVM指令集的修改,这是非常致命的。

    [2]. 【Java中如何引入泛型

    为了使用泛型的优势又不真正引入泛型,Java采用泛型擦除的机制来引入泛型。Java中的泛型仅仅是给编译器javac使用的,确保数据的安全性和免去强制类型转换的麻烦。但是,一旦编译完成,所有的和泛型有关的类型全部擦除

    [3]. 【Class不能表达与泛型有关的类型

    因此,与泛型有关参数化类型类型变量类型泛型限定的的参数化类型 (通配符+通配符限定表达式)泛型数组类型这些类型全部被打回原形,在字节码文件中全部都是泛型被擦除后的原始类型并不存在和自身类型一致的字节码文件所以和泛型相关的新扩充进来的类型不能被统一到Class中。

    (4). 与泛型有关的类型在Java中的表示

    为了通过反射操作这些类型以迎合实际开发的需要,Java就新增了ParameterizedTypeGenericArrayTypeTypeVariable 和WildcardType几种类型来代表不能被归一到Class类中的类型但是又和原始类型齐名的类型

    (5). Type的引入:统一与泛型有关的类型和原始类型Class

    引入Type的原因

    为了程序的扩展性,最终引入了Type接口作为ClassParameterizedTypeGenericArrayTypeTypeVariableWildcardType这几种类型的总的父接口。这样实现了Type类型参数接受以上五种子类的实参或者返回值类型就是Type类型的参数。

    Type接口中没有方法的原因

    从上面看到,Type的出现仅仅起到了通过多态来达到程序扩展性提高的作用,没有其他的作用。因此Type接口的源码中没有任何方法。

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