掌握 TypeToken 原理及泛型擦除

目录

1、泛型擦除

为什么选择这种实现机制？不擦除不行么？

2、TypeToken

1、为什么要用TypeToken来定义反序列化的类型？

2、为什么带有大括号{}？

 3、为什么要通过子类来获取泛型的类型？

3、原理

1、泛型擦除

众所周知，Java的泛型只在编译时有效，到了运行时这个泛型类型就会被擦除掉，即List<String>和List<Integer>在运行时其实都是List<Object>类型。

代码测试

    @Test
    public void test(){
        ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        System.out.println(list1.getClass());
        System.out.println(list2.getClass());
    }

为什么选择这种实现机制？不擦除不行么？

在Java诞生10年后，才想实现类似于C++模板的概念，即泛型。Java的类库是Java生态中非常宝贵的财富，必须保证向后兼容（即现有的代码和类文件依旧合法）和迁移兼容（泛化的代码和非泛化的代码可互相调用）基于上面这两个背景和考虑，Java设计者采取了“类型擦除”这种折中的实现方式。

同时正有这个这么“坑”的机制，令我们无法在运行期间随心所欲的获取到泛型参数的具体类型。

2、TypeToken

使用过Gson的同学都知道在反序列化时需要定义一个TypeToken类型，像这样

Type type = new TypeToken<ArrayList<Person>>() {}.getType();

List<Person> list1 = gson.fromJson(listJsonString, type);

三个问题

1、为什么要用TypeToken来定义反序列化的类型？

正如上面说的，如果直接把 ArrayList<Person> 的类型传过去，因为运行时泛型被擦除了，所以得到的其实是 ArrayList<Object> ，那么后面的Gson就不知道要转成 ArrayList<Person> 类型了。

2、为什么带有大括号{}？

这个大括号就是精髓所在。大家都知道，在Java语法中，在这个语境，{}是用来定义匿名类，这个匿名类是继承了TypeToken类，它是TypeToken的子类。

测试 

    @Test
    public void test2(){
        System.out.println(new TypeToken<ArrayList<Person>>() {}.getClass().getSuperclass());
    }

 结果

 3、为什么要通过子类来获取泛型的类型？

这是TypeToken能够获取到泛型类型的关键，这是一个巧妙的方法。这个想法是这样子的，既然像ArrayList<Person> 这样中的泛型会被擦除掉，那么我用一个子类 SubList extends ArrayList<Person>这样的话，在JVM内部中会不会把父类泛型的类型给保存下来呢？

我这个子类需要继承的父类的泛型都是已经确定了的呀，果然，JVM是有保存这部分信息的，它是保存在子类的Class信息中。

那么我们怎么获取这部分信息呢？还好，Java有提供API出来

public class TestMethod {
    @Test
    public void test1(){
        Student student = new Student();
        /**
         * getGenericSuperclass()获得带有泛型的父类
         * Type是 Java 编程语言中所有类型的公共高级接口。它们包括原始类型、参数化类型、数组类型、类型变量和基本类型。
         */
        Type mySuperClass = student.getClass().getGenericSuperclass();

        Type type = ((ParameterizedType) mySuperClass).getActualTypeArguments()[0];
        System.out.println(type);
    }
}

class Student extends ArrayList<Map<Integer, Boolean>>{
}

 概括来说就是对于带有泛型的class，返回一个ParameterizedType对象，对于Object、接口和原始类型返回null，对于数组class则是返回Object.class。

ParameterizedType是表示带有泛型参数的类型的Java类型，JDK1.5引入了泛型之 后，Java中所有的Class都实现了Type接口，ParameterizedType则是继承了Type接口，所有包含泛型的Class类都会实现 这个接口。

3、原理

getType方法

    public final Type getType() {
        return this.type;
    }

type的初始化

protected的作用范围是在同一包内可被访问和继承。不同包内，子类可继承，非子类不能访问

由于是第三方 jar 包，所以只有子类才能访问。

protected TypeToken() {
    this.type = getSuperclassTypeParameter(getClass());
    this.rawType = (Class<? super T>) $Gson$Types.getRawType(type);
    this.hashCode = type.hashCode();
  }
  

getSuperclassTypeParameter方法

里面的代码就是上面说到的获取父类泛型参数的方法

  static Type getSuperclassTypeParameter(Class<?> subclass) {
    Type superclass = subclass.getGenericSuperclass();
    if (superclass instanceof Class) {
      throw new RuntimeException("Missing type parameter.");
    }
    ParameterizedType parameterized = (ParameterizedType) superclass;
    //这里注意一下，返回的是Gson自定义的，这个类是继承Type的。
    return Types.canonicalize(parameterized.getActualTypeArguments()[0]);
  }

在了解原理之后，相信大家都知道怎么去获取泛型的类型了。

参考文章：掌握 Java-TypeToken 原理及泛型擦除-Java知音 (javazhiyin.com)