泛型擦除机制

探究泛型类的本质

public class Test {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    
        scene01();
    }

    public static void scene01() {
    
    
        ArrayList<Apple> apples = new ArrayList<>();
        ArrayList<Banana> bananas = new ArrayList<>();
        
        // result = true
        System.out.println(apples.getClass() == bananas.getClass());
    }
}

上述代码运行结果为true,Apple和Banana类型不同为什么会判断相同呢？再看一个类的代码：

public class PlateImpl<T> implements Plate<T>  {
    
    

    private List<T> items = new ArrayList<T>(10);

    public PlateImpl(){
    
    }

    @Override
    public void set(T t) {
    
    
        items.add(t);
    }

    @Override
    public T get() {
    
    
        int index = items.size() - 1;
        if(index >= 0){
    
    
            return items.get(index);
        }else{
    
    
            return null;
        }
    }
}

其中set函数的字节码为：

public set(Ljava/lang/Object;)V
   L0
    LINENUMBER 14 L0
    ALOAD 0
    GETFIELD generic/PlateImpl.items : Ljava/util/List;
    ALOAD 1
    INVOKEINTERFACE java/util/List.add (Ljava/lang/Object;)Z (itf)
    POP
   L1
    LINENUMBER 15 L1
    RETURN
   L2
    LOCALVARIABLE this Lgeneric/PlateImpl; L0 L2 0
    // signature Lgeneric/PlateImpl<TT;>;
    // declaration: this extends generic.PlateImpl<T>
    LOCALVARIABLE t Ljava/lang/Object; L0 L2 1
    // signature TT;
    // declaration: t extends T
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 2

set函数T变成了Object,说明泛型T被擦除成Object了。

如果泛型类型的类型变量有限定那么擦除后也会有所不同：

public class Plate2<T extends Comparable<T>> implements Plate<T> {
    
    

    private List<T> items = new ArrayList<T>(10);

    public Plate2(){
    
    }

    @Override
    public void set(T t) {
    
    
        items.add(t);
        Collections.sort(items);
    }

    @Override
    public T get() {
    
    
        int index = items.size() - 1;
        if(index >= 0){
    
    
            return items.get(index);
        }else{
    
    
            return null;
        }
    }
}

set函数的字节码：

public set(Ljava/lang/Comparable;)V
   L0
    LINENUMBER 15 L0
    ALOAD 0
    GETFIELD generic/Plate2.items : Ljava/util/List;
    ALOAD 1
    INVOKEINTERFACE java/util/List.add (Ljava/lang/Object;)Z (itf)
    POP
   L1
    LINENUMBER 16 L1
    ALOAD 0
    GETFIELD generic/Plate2.items : Ljava/util/List;
    INVOKESTATIC java/util/Collections.sort (Ljava/util/List;)V
   L2
    LINENUMBER 17 L2
    RETURN
   L3
    LOCALVARIABLE this Lgeneric/Plate2; L0 L3 0
    // signature Lgeneric/Plate2<TT;>;
    // declaration: this extends generic.Plate2<T>
    LOCALVARIABLE t Ljava/lang/Comparable; L0 L3 1
    // signature TT;
    // declaration: t extends T
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 2

set函数被擦除成Comparable类型，并不是Object,有限制的话会被擦除成第一个限制的类型，没有限制的话就擦除成Object。
有限制的情况下还会自动再生成一个set方法，是为了保持继承的多态性，因为Plate接口中的泛型会被擦除成Object,所以在Plate2中的set也要有一个Object的set（自动生成的桥方法）。

public synthetic bridge set(Ljava/lang/Object;)V
   L0
    LINENUMBER 7 L0
    ALOAD 0
    ALOAD 1
    CHECKCAST java/lang/Comparable
    INVOKEVIRTUAL generic/Plate2.set (Ljava/lang/Comparable;)V
    RETURN
   L1
    LOCALVARIABLE this Lgeneric/Plate2; L0 L1 0
    // signature Lgeneric/Plate2<TT;>;
    // declaration: this extends generic.Plate2<T>
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 2

public abstract interface generic/Plate {
    
    

  // compiled from: Plate.java

  // access flags 0x401
  // signature (TT;)V
  // declaration: void set(T)
  public abstract set(Ljava/lang/Object;)V

  // access flags 0x401
  // signature ()TT;
  // declaration: T get()
  public abstract get()Ljava/lang/Object;
}

此外，泛型的擦除是有残留的，存在类的常量池当中。

总结Java编译器具体是如何擦除泛型的

1. 检查泛型类型，获取目标类型

2. 擦除类型变量，并替换为限定类型
   如果泛型类型的类型变量没有限定（T）,则用Object作为原始类型
   如果有限定（T extends XClass）,则用XClass作为原始类型
   如果有多个限定（T extends XClass & XClass2）则使用第一个边界XClass作为原始类

3. 在必要时插入类型转换以保持类型安全

4. 生成桥方法以在扩展时保持多态性

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