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  • 掌握 TypeToken 原理及泛型擦除

    目录

    1、泛型擦除

    为什么选择这种实现机制？不擦除不行么？

    2、TypeToken

    1、为什么要用TypeToken来定义反序列化的类型？

    2、为什么带有大括号{}？

     3、为什么要通过子类来获取泛型的类型？

    3、原理

    1、泛型擦除

    众所周知，Java的泛型只在编译时有效，到了运行时这个泛型类型就会被擦除掉，即List和List在运行时其实都是List类型。

    代码测试

    1.     @Test
    2.     public void test(){
    3.         ArrayList list1 = new ArrayList<>();
    4.         ArrayList list2 = new ArrayList<>();
    5.         System.out.println(list1.getClass());
    6.         System.out.println(list2.getClass());
    7.     }

    为什么选择这种实现机制？不擦除不行么？

    在Java诞生10年后，才想实现类似于C++模板的概念，即泛型。Java的类库是Java生态中非常宝贵的财富，必须保证向后兼容（即现有的代码和类文件依旧合法）和迁移兼容（泛化的代码和非泛化的代码可互相调用）基于上面这两个背景和考虑，Java设计者采取了“类型擦除”这种折中的实现方式。

    同时正有这个这么“坑”的机制，令我们无法在运行期间随心所欲的获取到泛型参数的具体类型。

    2、TypeToken

    使用过Gson的同学都知道在反序列化时需要定义一个TypeToken类型，像这样

    1. Type type = new TypeToken>() {}.getType();
    2.  
    3. List list1 = gson.fromJson(listJsonString, type);

    三个问题

    1、为什么要用TypeToken来定义反序列化的类型？

    正如上面说的，如果直接把 ArrayList 的类型传过去，因为运行时泛型被擦除了，所以得到的其实是 ArrayList ，那么后面的Gson就不知道要转成 ArrayList 类型了。

    2、为什么带有大括号{}？

    这个大括号就是精髓所在。大家都知道，在Java语法中，在这个语境，{}是用来定义匿名类，这个匿名类是继承了TypeToken类，它是TypeToken的子类。

    测试 

    1.     @Test
    2.     public void test2(){
    3.         System.out.println(new TypeToken>() {}.getClass().getSuperclass());
    4.     }

     结果

     3、为什么要通过子类来获取泛型的类型？

    这是TypeToken能够获取到泛型类型的关键，这是一个巧妙的方法。这个想法是这样子的，既然像ArrayList 这样中的泛型会被擦除掉，那么我用一个子类 SubList extends ArrayList这样的话，在JVM内部中会不会把父类泛型的类型给保存下来呢？

    我这个子类需要继承的父类的泛型都是已经确定了的呀，果然，JVM是有保存这部分信息的，它是保存在子类的Class信息中。

    那么我们怎么获取这部分信息呢？还好，Java有提供API出来

    1. public class TestMethod {
    2.     @Test
    3.     public void test1(){
    4.         Student student = new Student();
    5.         /**
    6.          * getGenericSuperclass()获得带有泛型的父类
    7.          * Type是 Java 编程语言中所有类型的公共高级接口。它们包括原始类型、参数化类型、数组类型、类型变量和基本类型。
    8.          */
    9.         Type mySuperClass = student.getClass().getGenericSuperclass();
    10.  
    11.         Type type = ((ParameterizedType) mySuperClass).getActualTypeArguments()[0];
    12.         System.out.println(type);
    13.     }
    14. }
    15.  
    16. class Student extends ArrayList>{
    17. }

     

     概括来说就是对于带有泛型的class，返回一个ParameterizedType对象，对于Object、接口和原始类型返回null，对于数组class则是返回Object.class。

    ParameterizedType是表示带有泛型参数的类型的Java类型，JDK1.5引入了泛型之 后，Java中所有的Class都实现了Type接口，ParameterizedType则是继承了Type接口，所有包含泛型的Class类都会实现 这个接口。

    3、原理

    getType方法

    1.     public final Type getType() {
    2.         return this.type;
    3.     }

    type的初始化

    protected的作用范围是在同一包内可被访问和继承。不同包内，子类可继承，非子类不能访问

    由于是第三方 jar 包，所以只有子类才能访问。

    1. protected TypeToken() {
    2.     this.type = getSuperclassTypeParameter(getClass());
    3.     this.rawType = (Classsuper T>) $Gson$Types.getRawType(type);
    4.     this.hashCode = type.hashCode();
    5.   }
    6.

    getSuperclassTypeParameter方法

    里面的代码就是上面说到的获取父类泛型参数的方法

    1.   static Type getSuperclassTypeParameter(Class subclass) {
    2.     Type superclass = subclass.getGenericSuperclass();
    3.     if (superclass instanceof Class) {
    4.       throw new RuntimeException("Missing type parameter.");
    5.     }
    6.     ParameterizedType parameterized = (ParameterizedType) superclass;
    7.     //这里注意一下，返回的是Gson自定义的，这个类是继承Type的。
    8.     return Types.canonicalize(parameterized.getActualTypeArguments()[0]);
    9.   }

    在了解原理之后，相信大家都知道怎么去获取泛型的类型了。

    参考文章：掌握 Java-TypeToken 原理及泛型擦除-Java知音 (javazhiyin.com)

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