java泛型的作用和实现原理(图文详解)

java泛型的作用和实现原理(图文详解)-mikechen

java泛型的作用和实现原理是Java面试经常被问到的内容,下面我就重点来详解java泛型的作用和实现原理@mikechen

java泛型定义

Java泛型是Java 5中引入的一种类型参数化机制,它提供了一种在编译时检查类型安全的方法,可以在代码中使用更加抽象的类型,增加了代码的可读性和可维护性,同时还可以减少代码重复。

泛型的本质是参数化类型,即给类型指定一个参数,那样这个类型就固定了。

如下图所示:

java泛型的作用和实现原理(图文详解)-mikechen

 

java泛型作用

泛型的作用包括以下几个方面:

1.提供类型安全

泛型可以让程序员在编译期间检测出类型不匹配的错误,避免了在运行时期出现类型转换错误的问题。

2.增加代码的可读性

使用泛型可以使代码更加简洁,易读,更加符合面向对象编程的思想。

3.代码复用

泛型可以定义一次,使用多次,可以将算法和数据类型分离,提高代码的重用性。

4.性能提高

泛型代码在运行时不需要进行类型转换,可以提高程序的执行效率。

 

java泛型实现原理

Java泛型的实现原理主要是通过类型擦除来实现的。

在编译期间,Java编译器会将所有的泛型类型擦除成它们的上限类型或Object类型。

在生成的字节码中,所有的泛型类型都被替换成它们的上限类型或Object类型,这就是所谓的类型擦除。

还是看一个例子,就很清除了:

    public static void main(String[] args) {

        ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
        list1.add("abc");

        ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
        list2.add(123);

        System.out.println(list1.getClass() == list2.getClass());
    }

我们定义了两个ArrayList数组,一个是ArrayList<String>泛型类型的,一个是ArrayList<Integer>泛型类型的。

上面代码最终结果输出的是什么?

很多同学的答案是false,因为String和Integer是不同的类型啊,实际情况确实恰恰相反。

正确答案是 true,为什么是这样?

这是因为判断:

System.out.println(list1.getClass() == list2.getClass());

泛型类型String和Integer都被擦除掉了,只剩下原始Object类型,所以就是相同的True。

在运行时期,Java虚拟机无法区分不同的泛型类型,因为它们都被擦除了,只能通过反射机制获取泛型的类型信息。

所以在使用泛型时需要特别注意类型擦除带来的一些限制,比如:不能使用基本类型作为泛型参数等。

以上就是java泛型的作用和实现原理详解,更多原理请查看:Java泛型擦除(原理机制与问题详解)

陈睿mikechen

10年+大厂架构经验,资深技术专家,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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