本文转载自微信公众号《潜行》，作者cscw。转载本文请联系SneakUp公众号。1JAVA的Type类型系统先了解下java的Type类型系统（class类=>type），Type就是所有类型（原生类型-Class，参数化类型-Parameterizedtype，数组类型-GenericArrayType，类型变量-TypeVariable，基础Type-类）通用接口；前两个反射和注解中提到的Class是Type的一个实现类，有四个子接口类ParameterizedType、TypeVariable、GenericArrayType、WildcardType。List代表泛型类型，E是TypeVariable类型，而List是ParameterizedType（参数化类型）。List中的String称为实参类型。WildcardTypeGenericArrayType表示元素类型为ParameterizedType（参数化类型）或TypeVariable（类型变量）的数组类型，如T[]或List[]注解只在JDK1.5出现，为了表示注解类型，添加AnnotatedElement类型，字面意思是带注释的元素。JDK1.8有AnnotatedType将Type与注解元素的概念联系起来。AnnotatedType还有四个子接口，分别对应Type的四个子接口。比如ParameterizedType类型如果被注解，就会被编译器解析成AnnotatedParameterizedType：@AnTest("list")Listlist2泛型的概念Java泛型（generics）是JDK1.5引入的一个新特性，它的本质是参数化类型，解决了无法确定具体对象类型的问题；它操作的数据类型被指定为参数（类型参数）。这种参数类型可以用在类、接口、方法和方法的创建中，它们被称为泛型类、泛型接口和泛型方法。类型方法示例泛型类publicclassMainTest{privateTparam;}publicstaticvoidmain(String[]args){MainTestdata=newMainTest(){};ParameterizedTypegenType1=(ParameterizedType)data.getClass()。getGenericSuperclass();}泛型方法的定义而抽象类可以使用泛型4类型擦除创建泛型实例时，jvm会擦除具体类型；编译后的字节码不包含泛型中的类型参数，即ArrayList和ArrayList被擦除成ArrayList，也就是擦除成“原生类型”，这就是泛型擦除publicclassMainTest{publicstaticvoidmain(String[]args){ListstrArr=newArrayList<>();ListintArr=newArrayList<>();TypestrClazz=strArr.getClass();TypeintClazz=intArr.getClass();}}查看编译后的字节码文件是如何表示的：ideamenu->view->showByteCodepublicclassMainTest{Tparam;publicstaticvoidmain(String[]args){MainTesttest=newMainTest<>();test.setParam("siting");}publicTgetParam(){returnparam;}publicvoidsetParam(Tparam){this.param=param;}}publicclasscom/MainTest{...省略publicstaticmain([Ljava/lang/String;)VL0LINENUMBER7L0NEWcom/MainTestDUPINVOKESPECIALcom/MainTest.()VASTORE1L1LINENUMBER8L1ALOAD1LDC"siting"//在类型擦除后调用setParam(Object)INVOKEVIRTUALcom/MainTest.setParam(Ljava/lang/Object;)VL2...省略//getParam的返回值为ObjectpublicgetParam()Ljava/lang/Object;L0LINENUMBER10L0ALOAD0GETFIELDcom/MainTest.param:Ljava/lang/Object;ARETURN...省略//setParam的入参是ObjectpublicsetParam(Ljava/lang/Object;)VL0LINENUMBER11L0ALOAD0ALOAD1PUTFIELDcom/MainTest.param:Ljava/lang/Object;RETURN...}它ca可见T(String)转换为Object类型，缺少初始初始化的String。5泛型继承子类可以指定父类的泛型参数，可以是已知的类（Integer、String等），也可以使用子类本身当泛型参数指定继承泛型类型时，父类泛型参数指定，额外生成的ParameterizedType类型作为子类的父类；如果不指定父类泛型参数，则直接继承原生类型publicclassMainTest{Tparam;staticpublicclassSubTest1extendsMainTest{}staticpublicclassSubTest2extendsMainTest{}//SubTest3继承原始类型staticpublicclassSubTest3extendsMainTest{}}6泛型变量TypeVariable（先临时定义一个名字，Test中的E为泛型参数）；泛型变量TypeVariable：泛型泛型参数为TypeVariable；当父类使用子类的泛型参数指定自己的泛型参数时；或者泛型属性定义在泛型类A中，并使用泛型当类A的泛型参数T有类型时，其泛型参数将被编译器定义为泛型变量TypeVariable，而不是被擦除publicclassMainTest{Listparam;publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{Classclazz=MainTest.class;TypeVariable[]typeVariable=clazz.getTypeParameters();//1Fieldfield=clazz.getDeclaredField("param");ParameterizedTypearrayType=(ParameterizedType)字段.getGenericType();//接口的泛型ListTypeE被T实体化了，所以识别为TypeVariableTypeVariablevariable1=(TypeVariable)aarrayType.getActualTypeArguments()[0];//2ParameterizedTypetype=(ParameterizedType)SubTest.class.getGenericSuperclass();TypeVariablevariable2=(TypeVariable)type.getActualTypeArguments()[0];}staticclassSubTestextendsMainTest{}}7参数化类型ParameterizedTypepublicinterfaceParameterizedTypeextendsType{//获取实参，StringinList;如果是List，则为TypeVariabletype[]getActualTypeArguments();//获取原始类型List->ListTypegetRawType();TypegetOwnerType();}注意点，我们不能直接获取指定具体参数的泛型，如Classclazz=List。new创建的对象的类不是ParameterizedType类型，而是泛型本身的类。例子如下编译器可以将参数化泛型识别为ParameterizedType类型。获取ParameterizedType类型的三种方式//1子类继承泛型时，指定具体的参数（可以是String等已知类型，也可以是子类的泛型参数）//2获取定义在泛型内部的属性类，需要指定具体的泛型参数//3本地生成代码，你可以得到ParameterizedType类型publicclassMainTest{Listlist;publicstaticvoidmain(String[]args)throwsNoSuchFieldException{SubTeststr=newSubTest<>();//方法1Classvariable=str.getClass();//父类为(521)ParameterizedTypetypeParameterizedTypegenType=(ParameterizedType)variable.getGenericSuperclass();//(521)ParameterizedType类型的原生类型为(479)classcom.MainTestTypeclazz=genType.getRawType();//MainTest.class的原生类型为(479)classcom.MainTestClassrawClazz=MainTest。class;//方法二、泛型属性Fieldfield=rawClazz.getDeclaredField("list");//属性列表类型为(546)ParameterizedTypetypeListParameterizedTypefieldType=(ParameterizedType)field.getGenericType();//方法三MainTestsub3=newMainTest(){};//clazz3是匿名的SubclassClassclazz3=sub3.getClass();//父类是(555)ParameterizedType类型ParameterizedTypegenType3=(ParameterizedType)clazz3.getGenericSuperclass();//(555)ParameterizedType类型的原生类型是(479)classcom.MainTestTypetype3=genT类型3。getRawType();}publicstaticclassSubTestextendsMainTest{}}8通配符(WildcardType)Unboundedwildcard:Unboundedwildcard?可适配任何引用类型：当方法参数需要传入泛型，且无法确定时直接使用泛型，类型中没有具体的泛型变量，容易造成安全隐患；如果在方法代码中进行了类型转换，很容易引发ClassCastException错误。泛型变量可以用Object代替吗？但是泛型类+具体参数转换后的ParameterizedType（参数化类型）没有继承关系；即Object是String的父类，但是List和List的类型是两个不同的ParameterizedType，没有继承关系。那么有一个类型通配符？publicstaticvoidprint(Listlist){}----->>>publicstaticvoidprint(Listlist){}无限通配符可以匹配任何类型；但是在using?的时候，不能给泛型类的变量赋值，因为我们不知道具体的类型是什么；如果强制设置新值，后续读取容易出现ClassCastException错误。因此，编译器将**wildcard?**的泛型限制为可读不可写。上限通配符想接收一个List集合，只能对数值元素进行操作[Float,Integer,Double,Byte可以用List表示List中的元素都是Number的子类publicstaticvoidprint(Listlist){Numbern=newDouble("1.0");list.add(n);Numbertmp=list.get(0);}从图中可以看出，有上界通配符，因为具体type不确定，也是一个只能读不能写的下界通配符classParent{}classChildextendsParent{}publicclassMainTest{Tparam;publicstaticvoidmain(String[]args){MainTestparent_m=newMainTest<>();parent_m.setParam(newChild());Objectparent=parent_m.getParam();}publicTgetParam(){returnparam;}publicvoidsetParam(Tparam){this.param=param;}}如果定义了通配符的父类，则为下界通配符；这种类型的通配符是可读可写的，转换到任何父类都不会出现ClassCastException。个人猜想：是不是因为通配符和上界通配符的泛型向下转换容易出现ClassCastException错误，而下界通配符的向上转换不会导致ClassCastException错误，所以java规范限制了前者编译错误，而后面的编译通过了吗？9通用类型数组(GenericArrayType)publicinterfaceGenericArrayTypeextendsType{//得到这个数组的元素类型，即get:A(A[])orT(T[])TypegetGenericComponentType();}GenericArrayType,泛型数组，描述的是ParameterizedType类型和TypeVariable类型的数组，即：Test[][]、T[]等，是GenericArrayType的子接口publicclassMainTest{T[]param;publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{Classclazz=MainTest.class;Fieldfield=clazz.getDeclaredField("param");GenericArrayTypearrayType=(GenericArrayType)field.getGenericType();TypeVariablevariable=(TypeVariable)arrayType.getGenericComponentType();}}
