[改善Java代碼]不能初始化泛型參數和數組

泛型類型在編譯期被擦除,我們在類初始化時將無法獲得泛型的具體參數,比如這樣的代碼: 

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

這段代碼有什么問題?

t,tArray,list都是類變量,都是通過new聲明了一個類型,看起來非常的相似.

但是這段代碼是通不過的,因為編譯期在編譯時需要獲得T類型,但是泛型在編譯期類型已經被擦除了,所以new T()和new T[5] 都會報錯,

但是你也許會認為,泛型類型可以擦除為頂級的Object類,那T類型擦除成Object不就可以編譯了?

這樣也不行,泛型只是Java語言的一部分,Java語言畢竟是一種強類型,編譯型的安全語言,要確保運行期的穩定性和安全性就必須要求在編譯器上嚴格檢查.

但是為什么new ArrayList<T>()卻不會報錯呢?

這是因為ArrayList表面上是泛型,其實已經在編譯期轉型為了Object類型了,要看一下ArrayList的源代碼就清楚了.

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定義,它容納了ArrayList的所有元素,其類型是Object數組,因為Object是所有類的父類,數組又允許協變(Covariant),因此elementData數組可以容納所有的實例對象.

元素加入時向上轉型為Object類型(E類型轉變為Object),取出時向下轉型為E類型(Object轉為E類型).

在某些情況下,我們確實需要泛型數組,怎么處理?

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，由構造函數初始化
    private T t;
    private T[] tArray;
    private List<T> list= new ArrayList<T>();
    //構造函數初始化
    public Foo(){
        try {
            Class<?> tType = Class.forName("");
            t = (T)tType.newInstance();
            tArray = (T[])Array.newInstance(tType,5);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    
    }
}

 

此時運行就沒有任何問題了,剩下的問題就是怎么在運行期獲得T的類型.也就是tType參數.一般情況下泛型類型是無法獲取的,不過在客戶端調用時多傳輸一個T類型的class就會解決問題.

類的成員變量是在類初始化前初始化的,所以要求在初始化前它必須具有明確的類型.否則就只能聲明,不能初始化.