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java泛型擦除与桥方法

java泛型擦除与桥方法

作者: 内沐 | 来源:发表于2020-04-30 15:38 被阅读0次

    此文章引用他人之作,先将地址给出,写的已经非常明了
    https://hyrepo.com/tech/java-type-erase/


    Java在语法中虽然存在泛型的概念,但是在虚拟机中却没有泛型的概念,虚拟机中所有的类型都是普通类。无论何时定义一个泛型类型,编译后类型会被都被自动转换成一个相应的原始类型。

    比如这个类:

    public class Parent<T>
    {
        public void sayHello(T value)
        {
            System.out.println("This is Parent Class, value is " + value);
        }
    }
    

    在编译后就变成了

    public class Parent
    {
        public void sayHello(Object value)
        {
            System.out.println("This is Parent Class, value is " + value);
        }
    }
    

    对类型变量进行替换的规则有两条:

    • 若为无限定的类型,如<T>,被替换为Object
    • 若为限定类型,如<T extends Comparable & Serializable>,则用第一个限定的类型变量来替换,在这里被替换为Comparable

    桥方法

    类型擦除后,就产生了一个奇怪的现象。

    假设有一个超类:

    public class Parent<T>
    {
        public void sayHello(T value)
        {
            System.out.println("This is Parent Class, value is " + value);
        }
    }
    

    以及一个子类:

    public class Child extends Parent<String>
    {
        public void sayHello(String value)
        {
            System.out.println("This is Child class, value is " + value);
        }
    }
    

    最后有以下测试代码,企图实现多态:

    public class MainApp
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            Child child = new Child();
            Parent<String> parent = child;
    
            parent.sayHello("This is a string");
        }
    }
    

    运行的时候,会对Child类的方法表进行搜索,先分析一下Child类的方法表里有哪些东西:

    1. sayHello(Object value) : 从类型被擦除后的超类中继承过来
    2. sayHello(String value) : 自己新增的方法,和超类毫无联系
    3. 一些从Object类继承来的方法,这里忽略

    按理来说,这段测试代码应该不能通过编译,因为要实现多态的话,所调用的方法必须在子类中重写,但是在这里Child类并没有重写Parent类中的sayHello(Object value)方法,只是单纯的继承而已,并且新加了一个参数不同的同名方法。

    但是结果是可以正常运行。

    原因是编译器在Child类中自动生成了一个桥方法:

    public void sayHello(Object value)
    {
        sayHello((String) value);
    }
    

    可以看出,这个桥方法实际上就是对超类中sayHello(Obejct)的重写。这样做的原因是,当程序员在子类中写下以下这段代码的时候,本意是对超类中的同名方法进行重写,但因为超类发生了类型擦除,所以实际上并没有重写成功,因此加入了桥方法的机制来避免类型擦除与多态发生冲突。

    public class Child extends Parent<String>
    {
        public void sayHello(String value)
        {
            System.out.println("This is Child class, value is " + value);
        }
    }
    

    桥方法并不需要自己手动生成,一切都是编译器自动完成的。

    桥方法与Geter

    同样的,如果超类中有getter的话,在使用多态的时候也可能发生冲突。假设有超类被类型擦除后存在这样一个方法:

    Obejct getValue()
    
    

    然后在子类中,程序员想要重写这个方法,因此新增了一个这样的方法:

    String getValue()
    
    

    但是正如前面所述,重写并没有起作用,甚至还应该报错,因为在子类中,根据 函数签名=方法名+参数 的原则,从超类继承的方法与新增的方法冲突了。

    但实际上这样的代码是可以工作的,原因在于,JVM是用返回值+方法名+参数的方式来计算函数签名的,所以编译器就可以借助这一原则来生成一个桥方法。不过这种计算函数签名的方法仅仅存在于虚拟机中。

    实践才是真道理,接下来,实际验证下上面的demo,这里我们只需要看child类是否像我们预测的一样;
    工具:idea ,插件:ASM Bytecode Outline


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