Java泛型，类型擦除以及泛型成员的类型

Question

Java有类型擦除，人们说在运行时无法确定泛型对象的类型，除非使用一些技巧。考虑下面的代码：

    public class TestClass<T> {

    private T genericField;

    public TestClass(T genericField) {
        this.genericField = genericField;
    }

    public void printTypeInfo() {
        System.out.println("Hi I'm a " + genericField.getClass());
        System.out.println("Am I a string? " + (genericField instanceof String));
        System.out.println("Am I a long? " + (genericField instanceof Long));
    }

    public static void main(String [] args) {
        TestClass<String> genericString = new TestClass<>("Hello");
        TestClass<Long> genericLong = new TestClass<>(111111L);
        genericString.printTypeInfo();
        System.out.println("------------------");
        genericLong.printTypeInfo();
    }
}

它给我以下结果：

Hi I'm a class java.lang.String
Am I a string? true
Am I a long? false
------------------
Hi I'm a class java.lang.Long
Am I a string? false
Am I a long? true

似乎运行时可以轻易获取类型信息。我错过了什么吗？

- 4-8-15-16-23-42

Answer 1

TestClass<Number> genericNumber = new TestClass<>(42L);
genericNumber.printTypeInfo();

这将会打印出Hi I'm a Long而不是Hi I'm a Number。您可以看到，genericField是一个Long，但您无法看到T被实例化为Number。

以下是由于类型擦除而无法完成的示例。

TestClass<?> generic = new TestClass<String>("Hello");

if (generic instanceof TestClass<String>) {
    System.out.println("It holds a string!");
}
else if (generic instanceof TestClass<Long>) {
    System.out.println("It holds a long!");
}

- John Kugelman

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非常清晰；值得注意的是，在printTypeInfo()中打印this.getClass()将为两个测试用例产生相同的结果，这有助于突出显示确定genericField值类型的能力与确定TestClass实例类型参数的能力之间的差异。 - Jason C

Answer 2

您可以在运行时确定genericField中任何给定对象的类型，但是您不能在不检查一些由泛型类型约束的成员的情况下确定TestClass<X>和TestClass<Y>之间的区别。也就是说，仅凭TestClass的实例无法确定TestClass<...>的类型参数。

您的代码显示了genericField值的类型，而不是TestClass实例的参数化类型。尝试打印this.getClass()，您会发现两种情况下都是相同的。

您“缺少”的是：您（可以理解为）在genericField本身持有一个具有类型的对象和TestClass具有泛型类型参数之间建立了不正确的联系。您混淆了能够确定genericField值的类型与能够确定指定为TestClass的类型参数的能力。也就是说，虽然您可以根据您知道的genericField是T来推断出类型参数是什么，但这并不等于直接能够确定T是什么，这是不可能的。

另一种看待上一段的方法是考虑以下几点：

• 如果TestClass没有类型为T的成员，则无法提取T。您的代码仅基于您自己的个人知识确定genericField声明为持有相同类型（因此其中的对象必须是该类型，并且因此您可以得出泛型参数可能是该类型或某个其超类型）。

• 如果您没有使用泛型，并且genericField只是一个Object，则仍然可以确定genericField中对象的类型。也就是说，它的类型与泛型类型“无关”，除非您使用泛型，编译器才会对类型进行约束。编译后，它仍然只是任意对象，无论您是否使用泛型（实际上，您可以在不使用泛型的情况下完成所有这些操作，只需使用Object和大量强制转换即可）。

考虑一下使用TestClass<Base>的可能性，其中genericField被分配为Derived。您的代码将正确显示genericField是Derived，但您无法知道类型参数是Base还是Derived，因为信息已经被擦除。

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此外，为了更加突出上述要点:

TestClass<String> genericString = new TestClass<String>("Hello");
TestClass<?> kludge = genericString;
TestClass<Long> genericLongButNotReally = (TestClass<Long>)kludge;

genericLongButNotReally.printTypeInfo();

输出一个字符串的信息（这就是为什么会出现“未经检查的转换”警告，以防止类似这样的奇怪事情发生），而不关心指定了一个Long类型参数的genericLongButNotReally。这个方法是必要的，以绕过编译器在使用泛型类型时提供的良好保护措施；但在运行时它并不关心。

- Jason C

Answer 3

能够获取变量的类型和对象的类型是两种不同的事情。 仅仅因为你可以获取genericField的类型，并不意味着你能看到T是一个数字。

- Aify