Java 泛型 泛型数组

Java 泛型 泛型数组

 @author ixenos

• 先给结论
• 不能(直接)创建泛型数组
• 泛型数组实际的运行时对象数组只能是原始类型( T[]为Object[]，Pair<T>[]为Pair[] )，而实际的运行时数组对象可能是T类型( 虽然运行时会擦除成原始类型 )
• 一般解决方案：(泛型数组包装器):使用ArrayList收集泛型数组对象的对象元素，如ArrayList<T>、ArrayList<Pair<String>>
  • 将获得数组的行为，以及由泛型提供的编译期的类型安全

• 直接创建泛型数组不能通过编译，而转型对象数组通过编译但是不能在JVM运行

• public class ArrayOfGeneric{
      static Generic<Integer>[] gia;
      @SupperssWarnings("unchecked")
      public static void main(String[] args){
          gia = (Generic<Integer>[])new Generic[100]; // 通过类型转换匿名对象
          //! gia[0] = new Object(); //编译不通过，不能(直接)创建泛型数组实例
      }
  }
  

• 问题在于数组将跟踪他们的实际类型，而这个类型是在数组被创建时确定的，因此，即使gia已经被转型为Generic<Integer>[]，但这个信息只存在于编译期(并且如果没有@SuppressWarning("unchecked")注解，将得到这个转型的警告)。在运行时，它仍旧是Object数组
• 因此，成功创建泛型数组的唯一方式就是创建一个被擦出类型的新数组，然后对其转型（而且是在运行时转型）
  • 　直接对整个数组强制转型，在编译时依旧会被擦除掉类型！所以应该在运行时转型，而这时最好的办法就是使用一个泛型数组包装器，维护一个原始类型的数组，通过数组入口方法进行元素编译期的类型安全检测(对应返回值)和强制类型转换(对于运行时不重要)，从而保证类型安全。

• • 对整个数组强制转型的例子(错误方法)

  • public class GenericArray<T> {
        private T[] array;
        @SupperessWarning("unchecked")
        public GenericArray(int sz) {
            array = (T[]) new Object[sz];
        }
        public void put(int index, T item) {
            array[index] = item;
        }
        public T get(int index) { return array[index]; }
        public T[] rep() { return array; } //应该在运行时出口做文章
        public static void main (String[] args){
            GenericArray<Integer> gai = new GenericArray<Integer>(10);
            // Integer[] ia = gai.rep(); //ClassCastException
            Object[] oa = gai.rep(); //只能返回对象数组类型为Object[]

    • 实际的运行时对象数组是Object[]，而实际的运行时数组对象可能是T类型。

• • 因此，应该在运行时，数组对象的出口做转型输出，入口方法在编译期已实现类型安全，所以出口方法可以放心强制类型转换，保证成功。如下

    • public class GenericArray2<T> {
          private Object[] array;  //维护Object[]类型数组
          @SupperessWarning("unchecked")
          public GenericArray2(int sz) {
              array = new Object[sz];
          }
          public void put(int index, T item) {
              array[index] = item;
          }
          public T get(int index) { return (T)array[index]; }//数组对象出口强转
          public T[] rep() { return (T[])array; } //运行时无论怎样都是Object[]类型 
          public static void main (String[] args){
              GenericArray<Integer> gai = new GenericArray<Integer>(10);
              // Integer[] ia = gai.rep(); //依旧ClassCastException
              Object[] oa = gai.rep(); //只能返回对象数组类型为Object[]
              gai.put(0,11);
              System.out.println(gai.get(0)); // 11 ,出口成功转型
          }
      }

•  通过反射在运行时构出实际类型为type[]的对象数组，避免了类型擦除，从而转换成功，无ClassCastException

import java.lang.reflect.*; 

public class GenericArrayWithTypeToken<T> {
    private T[] array;
    @SuppressWarning("unchecked")
    public GenericArrayWithTypeToken(Class<T> type, int sz) {
        array = (T[]) Array.newInstance(type, sz);//通过反射在运行时构出实际类型为type[]的对象数组，避免了类型擦除，从而转换成功，无ClassCastException
    }
    public void put(int index, T item){
        array[index] = item;
    }
    public T get(int index) { return array[index]; }
    public T[] rep() { return array; }  //能成功返回了~
    public static void main(String[] args) {
        GenericArrayWithTypeToken<Integer> gawtt = new GenericArrayWithTypeToken<>(Integer.class, 10);
        Integer[] ia = gawtt.rep(); //能成功返回了！
    }
}