Java 泛型 泛型數組

Java 泛型 泛型數組

 @author ixenos

 

 

 

• 先給結論
• 不能(直接)創建泛型數組
• 泛型數組實際的運行時對象數組只能是原始類型( T[]為Object[]，Pair<T>[]為Pair[] )，而實際的運行時數組對象可能是T類型( 雖然運行時會擦除成原始類型 )
• 一般解決方案：(泛型數組包裝器):使用ArrayList收集泛型數組對象的對象元素，如ArrayList<T>、ArrayList<Pair<String>>
  • 將獲得數組的行為，以及由泛型提供的編譯期的類型安全

 

• 直接創建泛型數組不能通過編譯，而轉型對象數組通過編譯但是不能在JVM運行

• public class ArrayOfGeneric{
      static Generic<Integer>[] gia;
      @SupperssWarnings("unchecked")
      public static void main(String[] args){
          gia = (Generic<Integer>[])new Generic[100]; // 通過類型轉換匿名對象
          //! gia[0] = new Object(); //編譯不通過，不能(直接)創建泛型數組實例
      }
  }
  

• 問題在於數組將跟蹤他們的實際類型，而這個類型是在數組被創建時確定的，因此，即使gia已經被轉型為Generic<Integer>[]，但這個信息只存在於編譯期(並且如果沒有@SuppressWarning("unchecked")注解，將得到這個轉型的警告)。在運行時，它仍舊是Object數組
• 因此，成功創建泛型數組的唯一方式就是創建一個被擦出類型的新數組，然后對其轉型（而且是在運行時轉型）
  • 　直接對整個數組強制轉型，在編譯時依舊會被擦除掉類型！所以應該在運行時轉型，而這時最好的辦法就是使用一個泛型數組包裝器，維護一個原始類型的數組，通過數組入口方法進行元素編譯期的類型安全檢測(對應返回值)和強制類型轉換(對於運行時不重要)，從而保證類型安全。

 

• • 對整個數組強制轉型的例子(錯誤方法)

  • 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; } //應該在運行時出口做文章
        public static void main (String[] args){
            GenericArray<Integer> gai = new GenericArray<Integer>(10);
            // Integer[] ia = gai.rep(); //ClassCastException
            Object[] oa = gai.rep(); //只能返回對象數組類型為Object[]

    • 實際的運行時對象數組是Object[]，而實際的運行時數組對象可能是T類型。

 

• • 因此，應該在運行時，數組對象的出口做轉型輸出，入口方法在編譯期已實現類型安全，所以出口方法可以放心強制類型轉換，保證成功。如下

    • public class GenericArray2<T> {
          private Object[] array;  //維護Object[]類型數組
          @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]; }//數組對象出口強轉
          public T[] rep() { return (T[])array; } //運行時無論怎樣都是Object[]類型 
          public static void main (String[] args){
              GenericArray<Integer> gai = new GenericArray<Integer>(10);
              // Integer[] ia = gai.rep(); //依舊ClassCastException
              Object[] oa = gai.rep(); //只能返回對象數組類型為Object[]
              gai.put(0,11);
              System.out.println(gai.get(0)); // 11 ,出口成功轉型
          }
      }

       

•  通過反射在運行時構出實際類型為type[]的對象數組，避免了類型擦除，從而轉換成功，無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);//通過反射在運行時構出實際類型為type[]的對象數組，避免了類型擦除，從而轉換成功，無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！
    }
}