[改善Java代码]不能初始化泛型参数和数组

泛型类型在编译期被擦除,我们在类初始化时将无法获得泛型的具体参数,比如这样的代码: 

class Foo<T>{
    //private T t =new T();//报错Cannot instantiate the type T
    //private T[] tArray= new T[5];//报错Cannot create a generic array of T
    private List<T> list= new ArrayList<T>();
}

这段代码有什么问题?

t,tArray,list都是类变量,都是通过new声明了一个类型,看起来非常的相似.

但是这段代码是通不过的,因为编译期在编译时需要获得T类型,但是泛型在编译期类型已经被擦除了,所以new T()和new T[5] 都会报错,

但是你也许会认为,泛型类型可以擦除为顶级的Object类,那T类型擦除成Object不就可以编译了?

这样也不行,泛型只是Java语言的一部分,Java语言毕竟是一种强类型,编译型的安全语言,要确保运行期的稳定性和安全性就必须要求在编译器上严格检查.

但是为什么new ArrayList<T>()却不会报错呢?

这是因为ArrayList表面上是泛型,其实已经在编译期转型为了Object类型了,要看一下ArrayList的源代码就清楚了.

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{
    /**
     * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
     * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer.
     */
    private transient Object[] elementData;
    /**
     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
     */
    public ArrayList() {
        this(10);
    }    
        
    /**
     * Returns the element at the specified position in this list.
     *
     * @param  index index of the element to return
     * @return the element at the specified position in this list
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     */
    public E get(int index) {
        rangeCheck(index);

        return elementData(index);
    }
    E elementData(int index) {
        return (E) elementData[index];
    }        
}

 注意看elementData定义,它容纳了ArrayList的所有元素,其类型是Object数组,因为Object是所有类的父类,数组又允许协变(Covariant),因此elementData数组可以容纳所有的实例对象.

元素加入时向上转型为Object类型(E类型转变为Object),取出时向下转型为E类型(Object转为E类型).

在某些情况下,我们确实需要泛型数组,怎么处理?

import java.lang.reflect.Array;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        
        
    }
}

class Foo<T>{
    //不再初始化，由构造函数初始化
    private T t;
    private T[] tArray;
    private List<T> list= new ArrayList<T>();
    //构造函数初始化
    public Foo(){
        try {
            Class<?> tType = Class.forName("");
            t = (T)tType.newInstance();
            tArray = (T[])Array.newInstance(tType,5);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    
    }
}

此时运行就没有任何问题了,剩下的问题就是怎么在运行期获得T的类型.也就是tType参数.一般情况下泛型类型是无法获取的,不过在客户端调用时多传输一个T类型的class就会解决问题.

类的成员变量是在类初始化前初始化的,所以要求在初始化前它必须具有明确的类型.否则就只能声明,不能初始化.