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Java中如何获取泛型类型信息

时间:2024-8-4 06:36     作者:韩俊     分类: Java


这篇文章主要讲解了“Java中如何获取泛型类型信息”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“Java中如何获取泛型类型信息”吧!

    根据使用泛型位置的不同可以分为:声明侧泛型、使用侧泛型。

    声明侧的泛型信息被记录在Class文件的Constant pool中以Signature的形式保存。而使用侧的泛型信息并没有保存。

    声明侧泛型

    声明侧泛型包括:

      泛型类,或泛型接口的声明

      带有泛型参数的成员变量

      带有泛型参数的方法

    使用侧泛型

    使用侧泛型包括:

      方法的局部变量,

      方法调用时传入的变量

    获取泛型类型相关方法

    上文有提到,声明侧的泛型被记录在Class文件的Constant pool中以Signature的形式保存。

    JDK的Class、Field、Method类提供了一系列的获取泛型类型的相关方法。

    1. Class类的泛型方法

    Type getGenericSuperclass():获取父类的Type

      若父类有泛型,返回的实际Type是ParameterizedType接口的实现类ParameterizedTypeImpl类

      若父类无泛型,返回的实际Type是Class类

    Type[] getGenericInterfaces():获取父接口的Type集合

    若父类有泛型,返回的实际Type是ParameterizedType接口的实现类ParameterizedTypeImpl类

    若父类无泛型,返回的实际Type是Class类

    2. Field类的泛型方法

    Type getGenericType():获取字段的Type

      若字段有泛型,返回的实际Type是ParameterizedType接口的实现类ParameterizedTypeImpl类

      若字段无泛型,返回的实际Type是Class类

    3. Method类的泛型方法

    Type getGenericReturnType():获取方法返回值的Type

      若返回值有泛型,返回的实际Type是ParameterizedType接口的实现类ParameterizedTypeImpl类

      若返回值无泛型,返回的实际Type是Class类

    Type[] getGenericParameterTypes():获取方法参数的Type集合

      若方法参数有泛型,返回的实际Type是ParameterizedType接口的实现类ParameterizedTypeImpl类

      若方法参数无泛型,返回的实际Type是Class类

    Type[] getGenericExceptionTypes():获取方法声明的异常的Type集合

      若方法参数有泛型,返回的实际Type是ParameterizedType接口的实现类ParameterizedTypeImpl类

      若方法参数无泛型,返回的实际Type是Class类

    4. ParameterizedType类

    ParameterizedType是Type的子接口,表示参数化类型,用于获取泛型的参数类型。

    ParameterizedType的主要方法:

      Type[] getActualTypeArguments():获取实际类型参数的Type集合

      Type getRawType():获取声明此类型的类或接口的Type

      Type getOwnerType():如果声明此类型的类或接口为内部类,这返回的是该内部类的外部类的Type(也就是该内部类的拥有者)

    获取声明侧的泛型类型信息

      泛型类,或泛型接口的声明

      带有泛型参数的成员变量

      带有泛型参数的方法

    示例:

    public class MyTest extends TestClass<String> implements TestInterface1<Integer>,TestInterface2<Long> {
    
        private List<Integer> list;
    
        private Map<Integer, String> map;
    
        public List<String> aa() {
            return null;
        }
    
        public void bb(List<Long> list) {
    
        }
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            System.out.println("======================================= 泛型类声明的泛型类型 =======================================");
            ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType)MyTest.class.getGenericSuperclass();
            System.out.println(parameterizedType.getTypeName() + "--------->" + parameterizedType.getActualTypeArguments()[0].getTypeName());
    
            Type[] types = MyTest.class.getGenericInterfaces();
            for (Type type : types) {
                ParameterizedType typ = (ParameterizedType)type;
                System.out.println(typ.getTypeName() + "--------->" + typ.getActualTypeArguments()[0].getTypeName());
            }
    
            System.out.println("======================================= 成员变量中的泛型类型 =======================================");
            ParameterizedType parameterizedType1 = (ParameterizedType)MyTest.class.getDeclaredField("list").getGenericType();
            System.out.println(parameterizedType1.getTypeName() + "--------->" + parameterizedType1.getActualTypeArguments()[0].getTypeName());
    
            ParameterizedType parameterizedType2 = (ParameterizedType)MyTest.class.getDeclaredField("map").getGenericType();
            System.out.println(parameterizedType2.getTypeName() + "--------->" + parameterizedType2.getActualTypeArguments()[0].getTypeName()+","+parameterizedType2.getActualTypeArguments()[1].getTypeName());
    
            System.out.println("======================================= 方法参数中的泛型类型 =======================================");
            ParameterizedType parameterizedType3 = (ParameterizedType)MyTest.class.getMethod("aa").getGenericReturnType();
            System.out.println(parameterizedType3.getTypeName() + "--------->" + parameterizedType3.getActualTypeArguments()[0].getTypeName());
    
            System.out.println("======================================= 方法返回值中的泛型类型 =======================================");
            Type[] types1 = MyTest.class.getMethod("bb", List.class).getGenericParameterTypes();
            for (Type type : types1) {
                ParameterizedType typ = (ParameterizedType)type;
                System.out.println(typ.getTypeName() + "--------->" + typ.getActualTypeArguments()[0].getTypeName());
            }
        }
    }
    
    class TestClass<T> {
    
    }
    
    interface TestInterface1<T> {
    
    }
    
    interface TestInterface2<T> {
    
    }

    输出

    ======================================= 泛型类声明的泛型类型 =======================================
    com.joker.test.generic.TestClass<java.lang.String>--------->java.lang.String
    com.joker.test.generic.TestInterface1<java.lang.Integer>--------->java.lang.Integer
    com.joker.test.generic.TestInterface2<java.lang.Long>--------->java.lang.Long
    ======================================= 成员变量中的泛型类型 =======================================
    java.util.List<java.lang.Integer>--------->java.lang.Integer
    java.util.Map<java.lang.Integer, java.lang.String>--------->java.lang.Integer,java.lang.String
    ======================================= 方法参数中的泛型类型 =======================================
    java.util.List<java.lang.String>--------->java.lang.String
    ======================================= 方法返回值中的泛型类型 =======================================
    java.util.List<java.lang.Long>--------->java.lang.Long

    获取使用侧的泛型类型信息

    上面讲的相关类的获取泛型类型相关方法都只是针对声明侧的泛型。因为声明侧的泛型被记录在Class文件的Constant pool中以Signature的形式保存。所以Java提供了相关方法能获取到这些信息。

    那使用侧的泛型信息怎么获取呢?由于使用侧的泛型信息在编译期的时候就被类型擦除了,所以运行时是没办法获取到这些泛型信息的。

    难道就真的没办法了吗,其实还是有的。使用侧需要获取泛型信息的地方主要是:方法调用时传入的泛型变量,通常需要在方法中获取变量的泛型类型。比如在JSON解析(反序列化)的场景,他们是怎么实现的了。

    针对获取使用侧的泛型类型信息,主要实现方案是通过匿名内部类。

    Gson中的泛型抽象类TypeToken<T>,FastJson中的泛型类TypeReference<T>等就是用的该方案。

    匿名内部类实现获取使用侧的泛型类型

    上文有讲到,在声明侧的泛型中,针对泛型类或泛型接口的声明的泛型,Class类提供了getGenericSuperclass()、getGenericInterfaces()来获取其子类(实现类)上声明的具体泛型类型信息。

    而匿名内部类是什么?其本质就是一个继承/实现了某个类(接口,普通类,抽象类)的子类匿名对象。

    匿名内部类实现获取使用侧的泛型类型的原理:

      定义泛型类,泛型类中有一个Type类型的字段,用于保存泛型类型的Type

      通过匿名内部类的方式创建该泛型类的子类实例(指定了具体的泛型类型)
      在创建子类实例的构造方法中,已经通过子类的Class的getGenericSuperclass()获取到了泛型类型信息并复制给了Type类型的字段中。

      随后任何地方,只要得到了该子类实例,就可以通过实例得到泛型类型的Type,这就得到了使用侧的泛型类信息。

    简单示例:

    定义泛型类TestClass2<T>,类中包含字段Type

    public abstract class TestClass2<T> {
    
        private final Type type;
    
        public TestClass2() {
            Type superClass = getClass().getGenericSuperclass();
            if (!(superClass instanceof ParameterizedType)) {
                throw new IllegalArgumentException("无泛型类型信息");
            }
            type = ((ParameterizedType) superClass).getActualTypeArguments()[0];
        }
    
        public Type getType() {
            return type;
        }
    }

    测试获取泛型类型

    public class Test {
    
        public static  <T> T get(TestClass2<T> tTestClass2) throws IllegalAccessException, InstantiationException {
            Type type = tTestClass2.getType();
            Class clazz = (Class) type;
            return (T)clazz.newInstance();
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException {
            String str = get(new TestClass2<String>() {});
            Date date = get(new TestClass2<Date>() {});
        }
    }

    标签: java

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