为什么在Java中的数组中删除泛型？

Question

我知道泛型类型信息在Java编译时被删除，因此无法创建泛型类型的数组（因为在运行时无法有效地强制插入到数组中）。

但为什么不能例外？为什么不留下数组的通用类型信息（并且仅限于它们）？

这背后的设计决定是什么？在我看来，它会使生活更轻松，这将有可能做到这一点。

T[] genericArray = new T[10]; 

Answer 1

简短的回答：

这是因为仿制药的元数据来帮助编译器帮助您捕捉类型 错误，一切都被编译使用最小公分母 （通常为Object）和类型转换。这不是用数组完成的，因为数组 是它们自己的类。即一个ArrayList<String>和ArrayList<Number> 都具有类ArrayList，但String一个阵列具有String[]类和 Number阵列具有Number[]类。

龙答：正在使用泛型将使用至少 公分母（这通常是Object）

在编译时，应有尽有。这表现在 下面的代码：

public class Generics { 

    public static <T> void print(T what) { 
     System.out.println(what); 
    } 

    public static <T extends Number> void printNumber(T what) { 
     System.out.println(what); 
    } 

    public static void main(String[] args) { 
     Arrays.stream(Generics.class.getDeclaredMethods()) 
       .filter(m -> m.getName().startsWith("print")) 
       .forEach(Generics::print); 
    } 

} 

此打印：

public static void Generics.print(java.lang.Object) 
public static void Generics.printNumber(java.lang.Number) 

所以我们可以看到，当它的编译它被编译为分别Object和Number工作方法。

这是这样的原因，将编译并运行：

ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); 
list.add("foo"); 
ArrayList<Object> list2 = (ArrayList<Object>)(Object)list; 
list2.add(Integer.valueOf(10)); 
System.out.println(list2.get(0)); 
System.out.println(list2.get(1)); 

如果你尝试，你会看到它打印

foo 
10 

所以由下/上投我们把我们的ArrayList<String>变成了ArrayList<Object>--如果ArrayList实际上将它的内容存储在类型为String[]而不是Object[]的数组中，则这是不可能的。

注意，试图做

System.out.println(list.get(0)); 
System.out.println(list.get(1)); 

将导致ClassCastException。这暗示了 编译器的功能。

请看下面的代码：

public static void doThingsWithList() { 
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); 
    list.add(""); 
    String s = list.get(0); 
    print(s); 
} 

在编译时，它变成了这个字节码：

public static void doThingsWithList(); 
    Code: 
    0: new   #11     // class java/util/ArrayList 
    3: dup 
    4: invokespecial #12     // Method java/util/ArrayList."<init>":()V 
    7: astore_0 
    8: aload_0 
    9: ldc   #13     // String 
    11: invokevirtual #14     // Method java/util/ArrayList.add:(Ljava/lang/Object;)Z 
    14: pop 
    15: aload_0 
    16: iconst_0 
    17: invokevirtual #15     // Method java/util/ArrayList.get:(I)Ljava/lang/Object; 
    20: checkcast  #16     // class java/lang/String 
    23: astore_1 
    24: aload_1 
    25: invokestatic #17     // Method print:(Ljava/lang/Object;)V 
    28: return 

正如你可以从ArrayList.get结果实际上被转换为String线20看到。

所以泛型只是语法糖转化为自动类型转换，并带来额外的好处，即编译器可以使用此语法糖检测在运行时会导致ClassCastException的代码。

现在，为什么编译器不能对String[]和Object[]执行相同的操作？不能只是把

public <T> T[] addToNewArrayAndPrint(T item) { 
    T[] array = new T[10]; 
    array[0] = item; 
    System.out.println(array[0]); 
    return array; 
} 

到

public <T> T[] addToNewArrayAndPrint(T item) { 
    Object[] array = new Object[1]; 
    array[0] = item; 
    System.out.println((T) array[0]); 
    return array; 
} 

？

没有。因为这将意味着，

Arrays.equals(addToNewArray("foo"), new String[]{ "foo" }); 

是假的，因为第一个数组将有Object[]类和第二将有String[]类。

当然，可以改变Java，以便所有数组的类型为Object[]，并且所有访问都将使用强制转换，就像使用泛型一样。但是，这将打破向后兼容性，而使用泛型不会因为ArrayList<String>与ArrayList具有相同的类。

Answer 2

与结构像new T[10];的问题是，T可以是任何东西，包括Void（这实际上是一个不可级，并会产生一个编译错误）。

如果你仔细想一想，类型是一种语言结构，因此应该在编译时使用它，而不是在运行时。在某些情况下，运行时类型信息和一些语言实际实现它是有意义的，但是您是否需要它并且是“Good Thing™”是值得商榷的。

有关类型擦除一些有用的信息：https://stackoverflow.com/a/21843984/1417546