Java泛型的局限和使用经验

这篇文章主要总结泛型的一些局限和实际的使用经验

泛型的局限

  1. 任何基本类型不能作为类型参数

    经过类型擦除后,List中包含的实际上还是Object的域,而在Java类型系统中Object和基本类型是两套体系,需要通过“自动装包、拆包机制”来进行交互。

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    public class ListOfInt {

    public static void main(String[] args) {
    //(1)通过自动装包和拆包,在泛型中和基本类型进行交互
    List<Integer> li = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
    //发生自动装包
    li.add(i);
    }

    //发生自动拆包
    for (int i: li) {
    System.out.println(i);
    }

    //(2)错误示例
    List<int> list = new ArrayList<>();
    }
    }

  2. 任何在运行时需要知道确切类型信息的操作都无法工作。

    由于Java的泛型是编译期泛型(在进入运行时后没有泛型的概念),因此运行时的类型转换和类型判定等操作都没有效果。

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    public class Erased<T> {

    public void f(Object[] args) {
    //(1)不能在类型参数上使用instanceof操作, instanceof右边必须是某个原生类型或数组
    if (args instanceof T) {}

    //(2)不能直接实例化类型参数
    T var = new T();

    //(3)不能这么定义泛型数组,原因同上
    T[] array = new T[100];

    //(4)先定义一个Object数组,再强转成T[]数组,绕过泛型检查,但是会收到一个告警
    T[] array2 = (T[])new Object[100];
    }
    }

  3. 冲突1:方法名一样,参数列表是同一个类型参数的两个泛型方法,重载将产生相同的函数签名;

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    package org.Java.learn.generics;

    import Java.util.List;

    public class UserList<W, T> {
    void f(List<T> v) {}
    void f(List<W> v) {}
    }

    从图中的提示可以看出,在泛型擦除后,这两个方法签名完全相同,产生冲突;

    泛型导致的重载冲突

  4. 冲突2:使用泛型接口时,需要避免重复实现同一个接口

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    interface Payable<T> {}

    class Employee implements Payable<Employee> {}

    class Hourly extends Employee implements Payable<Hourly> {}

    IDEA编辑器给出如下所示——“Payable不能被不同的类型参数继承,即不能重复实现同一个接口”

    使用泛型接口时的冲突

  5. 不能在静态域或方法中引用类型参数

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    public class Erased<T> {

    public static void f(Object[] args) {
    //不能在静态域中引用类型参数
    if (args instanceof T) {}


    T var = new T();


    T[] array = new T[100];


    T[] array2 = (T[])new Object[100];
    }
    }

    这个例子跟问题2基本相同,唯一是在方法的签名里多了一个static关键字,然后引发编译错误的原因就变成了:在静态域中无法引用类型变量(入下图所示)。

    2017-12-0920.31.09.png

泛型的常用经验

  1. 尽量消除异常,初学者容易写出使用原生类型的代码,或者使用泛型不当的代码,现在编辑器非常先进,尽量消除提示的异常;对于开发者自己确认不需要消除切可以工作的代码,可以使用@SuppressWarnings("unchecked")屏蔽掉异常;

  2. 能用泛型类(或接口)的时候尽量使用;能用泛型方法的时候尽量使用泛型方法;

  3. 定义API时,尽量使用泛型;

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    public class PlainResult<T> extends BaseResult {
    private static final long serialVersionUID = -xxxxxx;

    private T data;

    public PlainResult() {
    }

    public T getData() {
    return this.data;
    }

    public void setData(T data) {
    this.data = data;
    }
    }

  4. 编写基础工具类时,尽量使用泛型;

    • 例子1:通用的返回值对象
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    //使用泛型类
    @Data
    @Builder
    @AllArgsConstructor
    @NoArgsConstructor
    public class DataListPageInfo<T> {
    int page;
    int pageSize;
    int totalCount;
    List<T> items = new ArrayList<>();

    }
    • 例子2:缓存操作工具类,这里使用了
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    @Component
    public class RedisTemplateService {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RedisTemplateService.class);

    @Resource
    private RedisTemplate redisTemplate;

    private String getKey(String key, Object... params) {
    if (params == null || params.length <= 0) {
    return key;
    }

    return String.format(key, params);
    }

    //这里使用了泛型方法
    public <T> T getFromJsonCache(Class<T> type, String keyPrefix, Object... params) {
    try {
    String ret = getString(keyPrefix, params);
    return JSON.parseObject(ret, type);
    } catch (Exception e) {
    LOGGER.error("json parse error, type={},keyPrefix={},params={}", type, keyPrefix, params, e);
    }

    return null;
    }

    ……
    }

参考资料

  1. 《Java编程思想》
  2. 《Java核心技术》
  3. 《Effective Java》