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Java中的Type类型

Java中的Type类型

作者: juconcurrent | 来源:发表于2020-05-12 14:10 被阅读0次

    Type的定义

    /**
     * Type is the common superinterface for all types in the Java
     * programming language. These include raw types, parameterized types,
     * array types, type variables and primitive types.
     *
     * @since 1.5
     */
    public interface Type {}
    

    翻译成中文,大致如下:

    在Java编程语言中,Type是所有类型的父接口。包括:

    1. 原始类型(raw types),对应Class实现类
    2. 参数化类型(parameterized types),对应ParameterizedType接口
    3. 泛型数组类型(array types),对应GenericArrayType接口
    4. 类型变量(type variables),对应TypeVariable接口
    5. 基本类型(primitive types),对应Class实现类
    6. 通配符类型(wildcard types),对应WildcardType接口

    一个简单的例子

    public class Main {
    
        public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException {
            Method method = Main.class.getMethod("testType",
                    List.class, List.class, List.class, List.class, List.class, Map.class);
    
            // 按照声明顺序返回`Type对象`的数组
            Type[] types = method.getGenericParameterTypes();
    
            for (int i = 0; i < types.length; i++) {
                // 最外层都是ParameterizedType
                ParameterizedType pType = (ParameterizedType) types[i];
                // 返回表示此类型【实际类型参数】的`Type对象`的数组
                Type[] actualTypes = pType.getActualTypeArguments();
                for (int j = 0; j < actualTypes.length; j++) {
                    Type actualType = actualTypes[j];
                    System.out.print("(" + i + ":" + j + ")  类型【" + actualType + "】");
                    if (actualType instanceof Class) {
                        System.out.println(" -> 类型接口【" + actualType.getClass().getSimpleName() + "】");
                    } else {
                        System.out.println(" -> 类型接口【" + actualType.getClass().getInterfaces()[0].getSimpleName() + "】");
                    }
                }
            }
        }
    
        public <T> void testType(List<String> a1,
                                 List<ArrayList<String>> a2,
                                 List<T> a3,
                                 List<? extends Number> a4,
                                 List<ArrayList<String>[]> a5,
                                 Map<String, Integer> a6) {
        }
    }
    

    执行以上代码,我们得到以下结果:

    (0:0)  类型【class java.lang.String】 -> 类型接口【Class】
    (1:0)  类型【java.util.ArrayList<java.lang.String>】 -> 类型接口【ParameterizedType】
    (2:0)  类型【T】 -> 类型接口【TypeVariable】
    (3:0)  类型【? extends java.lang.Number】 -> 类型接口【WildcardType】
    (4:0)  类型【java.util.ArrayList<java.lang.String>[]】 -> 类型接口【GenericArrayType】
    (5:0)  类型【class java.lang.String】 -> 类型接口【Class】
    (5:1)  类型【class java.lang.Integer】 -> 类型接口【Class】
    

    类型可能出现的场景

    1. 修饰类的继承(extends)或实现(implements)关系类型
    2. 修饰类的参数类型
    3. 修饰字段的类型
    4. 修饰方法的请求参数类型
    5. 修饰方法的返回参数类型

    ParameterizedType

    ParameterizedType,叫做参数化类型,也叫泛型,指的是带尖括号的修饰符类型。例如:List<T>Map<Integer, String>List<? extends Number>

    方法 - Type[] getActualTypeArguments();

    1. 表示此类型实际类型参数的Type对象的数组。
    2. 也就是说,获得参数化类型中<>里面的类型参数的类型。
    3. 可能有多个类型参数,例如Map<K, V>

    方法 - Type getRawType();

    1. 返回Type对象,表示声明此类型的类或接口。
    2. 简单来说就是:返回最外层<>前面那个类型,例如Map<K ,V>,针对K或V来说,返回的就是Map类型。

    方法 - Type getOwnerType();

    1. 返回Type对象,表示此类型是其成员之一的类型。
    2. 如果当前类型为顶层类型,则返回null(通常情况是这样)。
    3. 例如:Map.Entry中的Entry返回的就是MapA.B.C中的C返回的就是A$B

    例子

    public class Main {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            Method method = Main.class.getMethod("calc", List.class);
            Type[] types = method.getGenericParameterTypes();
            ParameterizedType listType = (ParameterizedType) types[0];
            System.out.println("listType.getRawType() is Class: " + (listType.getRawType() instanceof Class));
            System.out.println("listType.getRawType() return: " + listType.getRawType().getTypeName());
    
            ParameterizedType abctType = (ParameterizedType) listType.getActualTypeArguments()[0];
            System.out.println("abctType.getOwnerType() is Class: " + (abctType.getOwnerType() instanceof Class));
            System.out.println("abctType.getOwnerType() return: " + abctType.getOwnerType());
        }
    
        public <T> void calc(List<A.B.C<T>> list) {
        }
    
        interface A<T> {
            interface B<T> {
                interface C<T> {
                }
            }
        }
    }
    

    返回结果如下:

    listType.getRawType() is Class: true
    listType.getRawType() return: java.util.List
    abctType.getOwnerType() is Class: true
    abctType.getOwnerType() return: interface com.junconcurrent.Main$A$B
    

    TypeVariable

    TypeVariable,叫做类型变量,泛指任意类。例如:参数化类型中的E、K、V、T等。

    方法 - Type[] getBounds();

    1. 返回表示此类型变量上边界的Type对象的数组。
    2. 【注意】:如果未显式声明上边界,则上边界为Object
    3. 【主要】:在类型变量中,只能有上边界,不能有下边界。例如:V super Xxx,将编译报错。

    方法 - D getGenericDeclaration();

    返回表示声明此类型变量的泛型声明的GenericDeclaration对象。

    方法 - String getName();

    返回此类型变量的名称,因为它出现在源代码中。

    方法 - AnnotatedType[] getAnnotatedBounds();

    返回AnnotatedType对象的数组,这些对象表示使用类型来表示此TypeVariable表示的类型参数的上限。

    例子

    public class Main {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            Method method = Main.class.getMethod("calc", List.class);
            Type[] types = method.getGenericParameterTypes();
            ParameterizedType listType = (ParameterizedType) types[0];
            System.out.println("listType.getRawType() is Class: " + (listType.getRawType() instanceof Class));
            System.out.println("listType.getRawType() return: " + listType.getRawType().getTypeName());
    
            TypeVariable abctType = (TypeVariable) listType.getActualTypeArguments()[0];
            System.out.println("abctType.getName() return: " + abctType.getName());
            System.out.println("abctType.getBounds() return: " + Arrays.toString(abctType.getBounds()));
            System.out.println("abctType.getGenericDeclaration() return: " + abctType.getGenericDeclaration());
        }
    
        public <T extends String & Map> void calc(List<T> list) {
        }
    }
    

    返回结果如下:

    listType.getRawType() is Class: true
    listType.getRawType() return: java.util.List
    abctType.getName() return: T
    abctType.getBounds() return: [class java.lang.String, interface java.util.Map]
    abctType.getGenericDeclaration() return: public void com.junconcurrent.Main.calc(java.util.List)
    

    GenericArrayType

    GenericArrayType,叫做泛型数组类型,其组件类型为参数化类型或类型变量。例如:List<T>[]T[]。其和一般数组类型不太一样。如果方括号去掉之后的类型是参数化类型或者类型变量,那么其就是GenericArrayType。否则为一般数组类型,例如:List[]String[],其类型为Class

    方法 - Type getGenericComponentType();

    返回表示此数组的组件类型的Type对象。此方法用于获取数组的组件类型。

    获取泛型数组中元素的类型,要注意的是:无论从左向右有几个[]并列,这个方法仅仅脱去最右边的[],之后剩下的内容就作为这个方法的返回值。

    WildcardType

    WildcardType为通配符类型表达式。例如:?? super T? extends T? extends Number

    方法 - Type[] getUpperBounds();

    返回表示此类型变量上边界的Type对象的数组。

    【注意】:如果不存在显式声明的上边界,则上边界为Object

    方法 - Type[] getLowerBounds();

    返回表示此类型变量下边界的Type对象的数组。

    【注意】:如果不存在显式声明的下边界,则下边界为类型 null。在此情况下,将返回长度为零的数组。

    Class

    除了上述4种类型之外,通常的类型或者原始类型,都是Class类型。

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