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Retrofit完全解析(三):Type<基础详解>

2016-11-14 16:12 295 查看
Object跟Class可跳过

Object
Object是class层次结构的根(Java中万物皆对象)。Object是所有class的超类(包括Class类)。 所有对象,包括数组,实现Object类的(hashCode、equals、clone、toString、notify..)方法。

Class

class的实例Class代表java程序中正在运行的classes和interfaces。

enum和annotation也是一种interface。

每个数组也属于一个class,反射为共享数据类型、大小的Class对象。

原始Java类型(boolean byte char short int long float double)关键字void也可以表示为Class对象。

Class没有公开的构造函数,相反,Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的。

Class.class也是一种class。

每个class都有一个相应的Class对象。当类加载器夹在.class文件的时候就会自动创建对应的Class对象,用于表示这个类的类型信息。

Class用来表示class的信息:包命、父类、接口、字段、方法、构造器、注解等。反射中常利用这些信息,可以对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法,可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes,生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。

Class实现了Type空接口,Class为原始类型(raw types)

GenericDeclaration

注解:A common interface for all entities that declare type variables.

中文:所有声明类型变量的实体的通用接口。

该接口用来定义哪些对象上是可以声明(定义)范型变量。

目前实现GenericDeclaration接口的类包括Class, Method, Constructor,也就是说只能在这几种对象上进行范型变量的声明(定义)。GenericDeclaration的接口方法getTypeParameters用来逐个获取该GenericDeclaration的范型变量声明。

初识Type

Type

注解:Type is the common superinterface for all types in the Java programming language. These include raw types, parameterized types, array types, type variables and primitive types.

中文:Type是Java编程语言中所有Type的共同超级接口。 这些包括原始类型(raw types对应Class)、参数化类型(parameterized types对应ParameterizedType)、 数组类型(array types对应GenericArrayType)、 类型变量(type variables对应TypeVariable)和基本类型(primitive types对应Class)。

子接口:ParameterizedType, TypeVariable, GenericArrayType, WildcardType。

实现类:Class(原始类型: raw types)。

Type四大子接口

ParameterizedType (
Collection<String>
)(参数话类型)

类注解:参数化类型在第一次由反射方法需要时创建,当参数化类型p被创建时,p实例化的通用类型声明被解析,并且递归地创建p的所有类型参数。 重复创建参数化类型不起作用。实现此接口的类的实例必须实现equals()方法,等同于任何两个实例共享同一通用类型声明并具有相等类型参数。


ParameterizedType表示参数化类型,例如
Collection<String>


方法

Type getRawType():

注解:返回声明此类型的类或者接口对象

俗解:返回承载该泛型信息的对象, 如上面那个
Collection<String>
承载范型信息的对象是Collection

Type[] getActualTypeArguments():

注解:返回表示此类型的实际类型参数的类型对象数组。

俗解:返回实际泛型类型列表, 如
Map<String, String> map
实际范型列表中有两个元素, 都是String

Type getOwnerType():

注解:返回(本身Type的)父Type对象,比如:如果本身Type是
O<T>.I<S>
则返回
O<T>
,如果此类型是顶级类型,则返回null。

俗解:返回拥有者(主人).(上面那两个最常用)

public class ParameterizedTypeTest {
Map<String, String> map;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Field f = TestType.class.getDeclaredField("map");
System.out.println(f.getGenericType());                               // java.util.Map<java.lang.String, java.lang.String>
System.out.println(f.getGenericType() instanceof ParameterizedType);  // true
ParameterizedType pType = (ParameterizedType) f.getGenericType();
System.out.println(pType.getRawType());                               // interface java.util.Map
for (Type type : pType.getActualTypeArguments()) {
System.out.println(type);                                         // 打印两遍: class java.lang.String
}
System.out.println(pType.getOwnerType());                             // null
}
}


举个getOwnerType()的例子:

public static void main(String[] args) throws Exception {
Method method = new Test().getClass().getMethod("applyMethod",Map.Entry.class);
Type[] types = method.getGenericParameterTypes();
ParameterizedType pType = (ParameterizedType)types[0];
System.out.println(pType.getOwnerType());//打印结果是interface java.util.Map

}

public static <T,U> void applyMethod(Map.Entry<T,U> mapEntry){

}


TypeVariable (
<T>
)(类型变量)

public interface TypeVariable<D extends GenericDeclaration> extends Type {...}


TypeVariable中的D是extends GenericDeclaration的,用来通过范型变量反向获取拥有这个变量的GenericDeclaration。

方法

Type[] getBounds():

注解:返回此类型变量的上边界的Type数组(可能有多个),如果上限没有显示声明,则上限为Object。如果上限是ParameterizedType或者TypeVariable,继续创建,如果不是——则中断。

俗解:获取类型变量的上边界, 若未明确声明上边界则默认为Object

D getGenericDeclaration():

注解:返回表示声明此类型变量的通用声明的GenericDeclaration对象。返回为此类型变量声明的通用声明。(类似ParameterizedType的getRawType)

俗解:获取声明该类型变量实体

String getName():

注解:返回此类型变量的名称,如同源代码中出现的。(如上文中的T)

俗解:获取在源码中定义时的名字

注意
类型变量在定义的时候只能使用extends进行(多)边界限定, 不能用super(奇怪的现象,望告知)。

为什么边界是一个数组? 因为类型变量可以通过&进行多个上边界限定,因此上边界有多个

public class TestType <K extends Comparable & Serializable, V> {
K key;
V value;
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取字段的类型
Field fk = TestType.class.getDeclaredField("key");
Field fv = TestType.class.getDeclaredField("value");
Assert.that(fk.getGenericType() instanceof TypeVariable, "必须为TypeVariable类型");
Assert.that(fv.getGenericType() instanceof TypeVariable, "必须为TypeVariable类型");
TypeVariable keyType = (TypeVariable)fk.getGenericType();
TypeVariable valueType = (TypeVariable)fv.getGenericType();
// getName 方法
System.out.println(keyType.getName());                 // K
System.out.println(valueType.getName());               // V
// getGenericDeclaration 方法
System.out.println(keyType.getGenericDeclaration());   // class com.test.TestType
System.out.println(valueType.getGenericDeclaration()); // class com.test.TestType
// getBounds 方法
System.out.println("K 的上界:");                        // 有两个
for (Type type : keyType.getBounds()) {                // interface java.lang.Comparable
System.out.println(type);                          // interface java.io.Serializable
}
System.out.println("V 的上界:");                        // 没明确声明上界的, 默认上界是 Object
for (Type type : valueType.getBounds()) {              // class java.lang.Object
System.out.println(type);
}
}
}


GenericArrayType(通用数组类型)

注解:GenericArrayType 表示一种数组类型,其组件类型为参数化类型或类型变量。

俗解:范型数组,组成数组的元素中有范型则实现了该接口; 它的组成元素是ParameterizedType或TypeVariable类型,它只有一个方法:

方法

Type getGenericComponentType():

注解:返回表示此数组的组件类型的Type对象,此方法创建数组的组件类型.

俗解:返回数组的组成对象, 即被JVM编译后实际的对象

public static void main(String[] args) {
new GenericArrayTypeTest();
Method method = Test.class.getDeclaredMethods()[0];
Type[] types = method.getGenericParameterTypes();
for (Type type : types) {
if (type instanceof GenericArrayType) {
GenericArrayType arrayType = (GenericArrayType) type;
System.out.println(type.getTypeName());
Type anyType = arrayType.getGenericComponentType();
printType(anyType);
}
}
}

public static void printType(Type type){
String printStr = "";
if (type instanceof GenericArrayType) {
printStr  = "GenericArrayType";
}else if(type instanceof ParameterizedType){
printStr = "ParameterizedType";
}else if(type instanceof TypeVariable){
printStr = "TypeVariable";
}else if(type instanceof WildcardType){
printStr = "WildcardType";
}else if(type instanceof Class){
printStr = "Class";
}else{
printStr = "UnKnown";
}
System.out.println(type.getTypeName() +" :::: "+ printStr);
}

class Test<T>{
// List<String>[] pTypeArr > getGenericComponentType > java.util.List<java.lang.String> 为 ParameterizedType
// T[] vTypeArr > getGenericComponentType > T 为 TypeVariable
public void show(List<String>[] pTypeArr,T[] vTypeArr,List<String> list,String[] strings,int[] ints){}
}


WildcardType(通配符类型)

注解:WildcardType 表示一个通配符类型表达式,如 ?、? extends Number 或 ? super Integer。

方法

Type[] getUpperBounds();

注解:返回表示此类型上限的类型数组。 默认上限是Object。

Type[] getLowerBounds();

注解:返回表示此类型变量的下限的Type对象的数组。 注意,如果没有明确声明下界,下界是null的类型。 在这种情况下,返回零长度数组。

注意:现阶段通配符只接受一个上边界或下边界, 返回数组是为了以后的扩展, 实际上现在返回的数组的大小是1

public class TestType {
private List<? extends Number> a;  // // a没有下界, 取下界会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException
private List<? super String> b;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Field fieldA = TestType.class.getDeclaredField("a");
Field fieldB = TestType.class.getDeclaredField("b");
// 先拿到范型类型
Assert.that(fieldA.getGenericType() instanceof ParameterizedType, "");
Assert.that(fieldB.getGenericType() instanceof ParameterizedType, "");
ParameterizedType pTypeA = (ParameterizedType) fieldA.getGenericType();
ParameterizedType pTypeB = (ParameterizedType) fieldB.getGenericType();
// 再从范型里拿到通配符类型
Assert.that(pTypeA.getActualTypeArguments()[0] instanceof WildcardType, "");
Assert.that(pTypeB.getActualTypeArguments()[0] instanceof WildcardType, "");
WildcardType wTypeA = (WildcardType) pTypeA.getActualTypeArguments()[0];
WildcardType wTypeB = (WildcardType) pTypeB.getActualTypeArguments()[0];
// 方法测试
System.out.println(wTypeA.getUpperBounds()[0]);   // class java.lang.Number
System.out.println(wTypeB.getLowerBounds()[0]);   // class java.lang.String
// 看看通配符类型到底是什么, 打印结果为: ? extends java.lang.Number
System.out.println(wTypeA);
}
}


总结

之前有误,在此更正:

四类Type:ParameterizedTypeTypeVariableGenericArrayTypeWildcardType
示例:
List<String>、List<T>
T、T extends Number
Class<T>[]、Class<?>[]
?、? extends Number 或 ? super
注意事项:getActualTypeArguments获取的Tyep不是TypeVariable就是WildcardType只能使用extends进行(多)边界限定, 不能用super.Class[]、List[]、int[]、String[] 为 Class
小结:

ParameterizedType的getActualTypeArguments获取的Tyep不是TypeVariable就是WildcardType

GenericArrayType的getGenericComponentType不是ParameterizedType就是TypeVariable

包含泛型的变量类型才会是四大Type,不然则为Class

四大Type类型 instanceof Class均为false

然而有些Type instanceof Class为true:

ParameterizedType 的getRawType、getActualTypeArguments、getOwnerType;TypeVariable的getBounds;WildcardType的getUpperBounds、getLowerBounds他们获取的Type中如果不包含泛型,则均为Class类型

综上所属,Java中所有Type对象:

1. Type对象 instanceof Object均为true

2. Type对象包含泛型 instanceof Classs 为false,为四大Type之一

3. Type对象不包含泛型 instanceof Classs 为true,不是四大Type,而是接口Type类型。

class Test<T>{
// List<String> 为 ParameterizedType

// T 为 TypeVariable

// Class<T>[] 为 GenericArrayType
// Class<?>[] 为 GenericArrayType  ==> ? 为 WildcardType

// List<String>[] pTypeArr > getGenericComponentType > java.util.List<java.lang.String> 为 ParameterizedType
// T[] vTypeArr > getGenericComponentType > T 为 TypeVariable

// ? 为 WildcardType
// Class[]、List[]、int[]、String[]、Class、List、String、int 为 Class

// Type要么是四大Type 要么为Class

public void show(List[] pTypeArr,T[] vTypeArr,List<String> list,String[] strings,Class[] cls,int[] ints,Set<?> set,T t){}
}


参考文章:

详解Java泛型type体系整理

Java类型中ParameterizedType,GenericArrayType,TypeVariabl,WildcardType详解

Java Type详解

Java中的Type详解
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