类型擦除真的能完全擦除一切信息吗？java 泛型揭秘

背景

我们都知道泛型本质上是提供类型的"类型参数"，它们也被称为参数化类型（parameterized type）或参量多态（parametric polymorphism）。其实泛型思想并不是 Java 最先引入的，C++ 中的模板就是一个运用泛型的例子。

GJ（Generic Java）是对 Java 语言的一种扩展，是一种带有参数化类型的 Java 语言。用 GJ 编写的程序看起来和普通的 Java 程序基本相同，只不过多了一些参数化的类型同时少了一些类型转换。实际上，这些 GJ 程序也是首先被转化成一般的不带泛型的 Java 程序后再进行处理的，编译器自动完成了从 Generic Java 到普通 Java 的翻译。

什么是真实的java泛型

我们都知道编译器会进行泛型擦除，编译器可以在对源程序（带有泛型的 Java 代码）进行编译时使用泛型类型信息保证类型安全，对大量如果没有泛型就不会去验证的类型安全约束进行验证，同时在生成的字节码当中，将这些类型信息清除掉。下面我们先验证一下：

public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> ints = new ArrayList<Integer>();
ints.add(1);
ints.add(2);
ints.add(3);

ArrayList<String> sts = new ArrayList<String>();
sts.add("a");
sts.add("b");
sts.add("c");

System.out.println(ints.getClass() == sts.getClass());
}

上面打印的结果是true，原因是：

按照理解，泛型擦除后将不能找回原来的类型，都是Object形式的，真的如此吗？

看一下如下代码：

import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ClassTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ParameterizedType type = (ParameterizedType)
Bar.class.getGenericSuperclass();
System.out.println(type.getActualTypeArguments()[0]);

ParameterizedType fieldType = (ParameterizedType)
Foo.class.getField("children").getGenericType();
System.out.println(fieldType.getActualTypeArguments()[0]);

ParameterizedType paramType = (ParameterizedType)
Foo.class.getMethod("foo", List.class)
.getGenericParameterTypes()[0];
System.out.println(paramType.getActualTypeArguments()[0]);

System.out.println(Foo.class.getTypeParameters()[0]
.getBounds()[0]);
}

class Foo<E extends CharSequence> {
public List<Bar> children = new ArrayList<Bar>();
public List<StringBuilder> foo(List<String> foo) {return null; }
public void bar(List<? extends String> param) {}
}

class Bar extends Foo<String> {}
}

打印出

class java.lang.String
class com.javapuzzle.davidwang456.ClassTest$Bar
class java.lang.String
interface java.lang.CharSequence

你会发现每一个类型参数都被保留了，而且在运行期可以通过反射机制获取到。那么到底什么是“类型擦除”？至少某些东西被擦除了吧？是的。事实上，除了结构化信息外的所有东西都被擦除了 —— 这里结构化信息是指与类结构相关的信息，而不是与程序执行流程有关的。换言之，与类及其字段和方法的类型参数相关的元数据都会被保留下来，可以通过反射获取到。

参考资料

【1】http://techblog.bozho.net/on-java-generics-and-erasure/

【2】https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-gj/?mhsrc=ibmsearch_a&mhq=%E7%B1%BB%E5%9E%8B%E6%93%A6%E9%99%A4