Java 运行时如何获取泛型参数的类型 | 隔叶黄莺 Yanbin Blog

2017-02-05 | 阅读(2,856)

在 Java 中对于下面最简单的泛型类

class A<T> {
    public void foo() {
        //如何在此处获得运行时 T 的具体类型呢？
    }
}

设想我们使用时

new A<String>().foo();

是否能在 foo() 方法中获得当前的类型是 String 呢？答案是否定的，不能。在 foo() 方法中 this 引用给不出类型信息，this.getClass() 就更不可能了，因为 Java 的泛型不等同于 C++ 的模板类，this.getClass() 实例例是被所有的不同具体类型的 A 实例(new A<String>(), new A<Integer>() 等) 共享的，所以在字节码中类型会被擦除到上限。

我们可以在 IDE 的调试时看到这个泛型类的签名

或者用 javap -v cc.unmi.A 可以查看到类 A 的泛型签名

Signature: #17 // <T:Ljava/lang/Object;>Ljava/lang/Object;

为什么说是擦除到上限呢？并不是泛型在字节码中都表示为 Object, 看下面的例子，假如 A 声明如下

class A<T extends Number> {
}

再用 javap -v cc.unmi.A 来看泛型签名

Signature: #18 // <T:Ljava/lang/Number;>Ljava/lang/Object;

也就是说在上面的 foo() 方法中无法获得当前的类型，我们必须给它加个参数 T

public void foo(T t) {
t.getClass();
}

了解了 Java 泛型机制是如何擦除类型的，我们接下来的问题就是如何通过反射获得泛型签名中的类型，一般会在继承或实现泛型接口时会用到它。

继承一个泛型基类

package cc.unmi;

class A<T, ID> {
}

class B extends A<String, Integer> {
}

public class Generic {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(B.class.getGenericSuperclass());
    }
}

package cc.unmi;

class A<T, ID> {

}

class B extends A<String, Integer> {

}

public class Generic {

public static void main(String[] args) {

System.out.println(B.class.getGenericSuperclass());

}

上面的代码输出是

cc.unmi.A<java.lang.String, java.lang.Integer>

所以要获得这两个类型是可行的，设置了断点

这张图可以看到 B.class.getGenericSuperclass() 得到的实际类型是 ParameterizedTypeImpl 通过它就可以获得 actualTypeArguments 了。代码就是

ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) B.class.getGenericSuperclass();
Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
for(Type actualTypeArgument: actualTypeArguments) {
    System.out.println(actualTypeArgument);
}

ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) B.class.getGenericSuperclass();

Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();

for(Type actualTypeArgument: actualTypeArguments) {

System.out.println(actualTypeArgument);

}

上面的代码输出

class java.lang.String
class java.lang.Integer

我们不妨用 javap -v cc.unmi.B 的泛型签名

Signature: #12 // Lcc/unmi/A<Ljava/lang/String;Ljava/lang/Integer;>;

实现一个泛型接口

这时与继承一个泛型基类的情况略有不同，如下关系，A 是一个泛型接口

interface A<T, ID> {
}

class B implements A<String, Integer> {
}

interface A<T, ID> {

}

class B implements A<String, Integer> {

}

该如何反射获得 B 的参数类型呢，用上面的方法已不可行，B.class.getGenericSuperclass() 已不是一个 ParameterizedTypeImpl 而是一个 Object 类型。现在需要另一个方法 getGenericInterfaces(): Type[] 它得到一个 Type 数组，代表类实现的多个接口，因为我们这儿只实现了一个接口，所以取第一个元素，它的类型是我们已见过的 ParameterizedTypeImpl,

因此我们用来获得实现接口而来的泛型参数的代码就是

ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) B.class.getGenericInterfaces()[0];
Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
    System.out.println(actualTypeArgument);
}

ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) B.class.getGenericInterfaces()[0];

Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();

for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {

System.out.println(actualTypeArgument);

}

同样能得到上面的一样的结果。

总结一下

如果是继承基类而来的泛型，就用 getGenericSuperclass(), 转型为 ParameterizedType 来获得实际类型
如果是实现接口而来的泛型，就用 getGenericInterfaces(), 针对其中的元素转型为 ParameterizedType 来获得实际类型
我们所说的 Java 泛型在字节码中会被擦除，并不总是擦除为 Object 类型，而是擦除到上限类型
能否获得想要的类型可以在 IDE 中，或用 javap -v <your_class> 来查看泛型签名来找到线索