说到 Java 泛型,面试官其实就是想要问你是否了解过Java中的类型擦除。当然,如果你面临的是校招面试,能说出类型擦除已经很不错,但是我个人觉得,如果面的是中级Android程序员甚至高级Android程序员,对类型擦除的各种特性以及优势还是需要有比较深的了解。所以,回答这个问题,先从类型擦除入手:
1. 类型擦除有什么优势?
1.1 减小运行时内存负担
实际上,我们知道在Java中,是不存在类似 List<Integer> , List<Double> 等等这样的类型,真正被加载进方法区存储的只有List类型,这就是类型擦除。
1.2 向前兼容性好
Java在1.5版本才推出泛型这个概念,当时Java语言的用户群已经是一个相当庞大的数量了,所以向前兼容也是当时Java开发者着重考虑的一个点。不管在前泛型时代还是泛型时代,以下的写法都是被允许的,它们的泛型元素都是Raw类型:
List list; ArrayList array;
2. 类型擦除存在什么问题?
2.1 基本类型无法作为泛型实参
基本类型无法作为泛型实参,在使用过程中就意味着会有装箱和拆箱的开销:
List<int> intArray; // compile error List<Integer> intArray; // compile success List<double> intArray; // compile error List<Double> intArray; // compile success
为此,谷歌也推出了 SpareArray 的数据结构来提高执行效率,如使用 SparseBooleanArray 来取代 HashMap <Integer, Boolean> , SparseIntArray 用来取代 HashMap<Integer, Integer> 等等,大家有兴趣的可以研究。
2.2 泛型类型无法用作 方法重载
类型擦除意味着 List<Integer> 和 List<Double> 编译后其类型都是 List ,也就是属于同个方法:
public void testMethod(List<Integer> array) {} public void testMethod(List<Double> array) {} // compile error
2.3 泛型类型无法当做真实类型使用
由于类型擦除后像 List<T> 这样的类型是不存在的,所以也就无法直接当成真实类型使用:
static <T> void genericMethod(T t) { T newInstance = new T(); // compile errror Class c = T.class; // compile errror List<T> list = new ArrayList<T>(); // compile errror if (list instance List<Integer>) {} // compile errror }
这也是Gson.from json 需要传入Class的原因:
public <T> T fromJson(String json, Class<T> classOfT) throws JsonSyntaxException { Object object = fromJson(json, (Type)classOfT); return Primitives.wrap(classOfT).cast(object); }
2.4 静态方法 无法引用类泛型参数
类的泛型参数只有在类实例化的时候才知道,而静态方法的执行不需要有类的示例存在,所以静态方法无法引用类泛型参数:
class GenericClass<T> { public static T max(T a, T b) {} }
2.5 泛型类型会带来类型强转的运行时开销
在实际项目中我们会经常看见这样的代码:
List<String> strList = new Array<>(); strList.add("Hallo"); String value = strList.get(0);
但实际字节码指令执行 strList.get() 方法时,经过类型擦除后,还是需要做类型强转:
INVOKEINTERFACE java/util/List.get (I)Ljava/lang/Object; CHECKCAST java/lang/String
3. 类型擦除后怎么获取泛型参数?
在Java中,泛型类型虽然被擦除了,但是被擦除的类型信息还是会以某种形式存储下来,并支持在运行时获取。这种形式就是指元素附加的签名信息( Signatures ),谷歌是这么定义 Signatures :
Signatures encode declarations written in Java programming language that use types outside the type system of the Java Virtual Machine. They support reflection and debugging , as well as compilation when only class files are available.
获取 Signatures 的方法如下:
class GenericClass<T> {} class ConcreteClass extends GenericClass<String> { public List<String> getArray() {} } // 获取类元素泛型 ParameterizedType genericType = (ParameterizedType)ConcreteClass.class.getGenericSuperClass(); // 获取方法元素泛型 ParameterizedType genericType = (ParameterizedType)ConcreteClass.class.getMethod("getArray").getGenericReturnTypes、();
当然,在混淆时需要保留签名信息:
-keepattributes Signature
一个很经典的例子,Gson构建泛型Type,实际上调用的就是 getGenericReturnTypes 方法:
Type genericType = new TypeToken<List<Integer>>(){}.getType();
总结起来就是,Java的泛型实现正是使用类型擦除机制,而对于类型擦除机制,有其优势也有其弊端,在编程开发中需要有对其详细的见解才能写出高效的代码。