Java泛型的一些限制

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    本文主要參考《Java編程思想（第4版）》的Java泛型章節，僅當一個簡單的讀書筆記。

    和C++泛型對比，Java泛型只是一種編譯期間的擦拭機制。這是由於考慮到和以前的相容而考慮的一種折中方案。在編譯好的泛型代碼裡，編譯期間已經把所有的泛型資訊給擦拭掉，因此無法獲得任何有關泛型參數類型的資訊。因此List<String>和List<Integer>實際上是同一類型。

    參考以下代碼：

    //以下3個例子都無法通過編譯    public <T> void testGeneric(Object arg) {        if (arg instanceof T) {}    //1        T var = new T();             //2        T[] array = new T[100]; //3    }

    從以上代碼可以看到，這種擦拭機制的限制包括如下：

1、instanceof無法使用

2、無法執行個體化泛型類

3、無法執行個體化泛型數組

    以上3種方法無法通過編譯的主要原因是，泛型的擦拭機制把具體的類型資訊都擦拭，無法在運行時知道確切的類型資訊。不過Java提供了另外的方法去繞過這些限制。

解決1

對於第1種，無法使用instanceof文法，我們可以利用動態isInstance()：

    //testInstance(String.class, "abc") == true    public static <T> boolean testInstance(Class<T> c, Object arg) {        return c.isInstance(arg);    }<

解決2 

    對於第2種，無法執行個體化泛型類，如果對於要執行個體化的泛型類，擁有無參預設建構函式，我們可以利用Class對象：

    public static <T> T createGeneric(Class<T> c) {        T x = null;        try {            x = c.newInstance();        } catch (Exception e) {            throw new RuntimeException(e); //createGeneric<Integer.class>會拋出異常，由於Integer沒有預設建構函式        }        return x;     }

    由於以上代碼採用Class對象執行個體化擁有一定限制，因此我們還可以藉助Factory 方法，顯示建立對應的類：

    interface GenericFactory<T> {        T create();    }        class IntegerFactory implements GenericFactory<Integer> {        @Override        public Integer create() {            return new Integer(0);        }    }

解決3

對於第3種，無法執行個體化泛型數組，我們可以藉助ArrayList<T>來代替，但如果一定要獲得數組的行為，以及泛型提供的編譯期的安全類型,

    //GenericArray ga = new GenericArray<Integer>(10);    //ga.put(3, 10);    //int abc = (Integer) ga.get(3);    //Integer[] aaa = (Integer[]) ga.array(); //拋出ClassCastException    class GenericArrayEx<T> {        private T[] array;        public GenericArray(int size) {            array = (T[]) new Object[size];        }        public void put(int index, T item) {            array[index] = item;        }        public T get(int index) {            return array[index];        }        public T[] array() {            return array;        }    }

    對於以上代碼，我們採用一個GenericArray的類進行封裝，但內部實際還是一個Object[]的對象數組，在put和get的時候獲得了編譯期間的檢查，但問題來了，如果我們使用array()方法企圖獲得內部數組並轉型的時候，會拋出ClassCastException，這是由於數組實際還是Object[]對象！為瞭解決這個問題，我們可以使用Array.newInstance。

    //GenericArrayEx ga = new GenericArrayEx<Integer>(Integer.class, 10);    //ga.put(3, 10);    //int abc = (Integer) ga.get(3);    //Integer[] aaa = (Integer[]) ga.array(); //可以成功轉型    class GenericArrayEx<T> {        private T[] array;        public GenericArrayEx(Class<T> type, int size) {            array = (T[]) Array.newInstance(type, size);        }        public void put(int index, T item) {            array[index] = item;        }        public T get(int index) {            return array[index];        }        public T[] array() {            return array;        }    }

    這樣，就可以使用T[]了。

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