Kotlin|Kotlin 泛型之类型擦除

Kotlin|Kotlin 泛型之类型擦除
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向上看的视角.jpg 一. Java 泛型的优点

泛型是 Java 5 的重要特性之一。泛型的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中,分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。
Java 泛型的优点包括:
  • 类型安全
  • 消除强制类型转换
  • 避免了不必要的装箱、拆箱操作,提高程序性能
  • 提高代码的重用性
下面,以我的缓存框架 RxCache 中 Memory 接口为例:
package com.safframework.rxcache.memory; import com.safframework.rxcache.domain.CacheStatistics; import com.safframework.rxcache.domain.Record; import java.util.Set; /** * Created by tony on 2018/9/29. */ public interface Memory { Record getIfPresent(String key); void put(String key, T value); void put(String key, T value, long expireTime); Set keySet(); boolean containsKey(String key); void evict(String key); void evictAll(); CacheStatistics getCacheStatistics(); }

通过该接口的定义,能够看到使用泛型提高了代码的重用性。
二. Kotlin 泛型 Kotlin 基于 Java 6,因此 Kotlin 天生支持泛型。但是 Kotlin 的泛型有自己的特点。
例如,对于扩展函数涉及到泛型的类,需要指定泛型参数:
fun T.longClick(block: (T) -> Boolean) = setOnLongClickListener { block(it as T) }

三. Java 通过类型擦除支持泛型 Java 为了兼容性的考虑,采用类型擦除的机制来支持泛型。
泛型信息只存在于代码编译阶段,在进入 JVM 之前,与泛型相关的信息会被擦除掉,这个过程被称为类型擦除。
3.1 类型擦除 由于类型擦除,List 和 List 在编译后都会变成 List
例如:
List list1 = new ArrayList<>(); list1.add("kotlin"); List list2 = new ArrayList<>(); list2.add(1);

通过 javap -c 命令对代码进行反汇编:
Code: 0: new#2// class java/util/ArrayList 3: dup 4: invokespecial #3// Method java/util/ArrayList."":()V 7: astore_1 8: aload_1 9: ldc#4// String kotlin 11: invokeinterface #5,2// InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object; )Z 16: pop 17: new#2// class java/util/ArrayList 20: dup 21: invokespecial #3// Method java/util/ArrayList."":()V 24: astore_2 25: aload_2 26: iconst_1 27: invokestatic#6// Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 30: invokeinterface #5,2// InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object; )Z 35: pop 36: return

再对上述代码分别打印 list1、list2 的类型,再次验证一下类型擦除。
System.out.println(list1.getClass()); System.out.println(list2.getClass());

执行结果:
class java.util.ArrayList class java.util.ArrayList

因此,List 在运行时并不知道泛型参数的类型。
3.2 Java 数组并没有受到类型擦除的影响 例如:
String[] array1 = new String[5]; array1[0] = "kotlin"; Integer[] array2 = new Integer[5]; array2[0] = 1;

通过 javap -c 命令对代码进行反汇编:
Code: 0: iconst_5 1: anewarray#2// class java/lang/String 4: astore_1 5: aload_1 6: iconst_0 7: ldc#3// String kotlin 9: aastore 10: iconst_5 11: anewarray#4// class java/lang/Integer 14: astore_2 15: aload_2 16: iconst_0 17: iconst_1 18: invokestatic#5// Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 21: aastore 22: return

从反汇编的角度可以看出,Java 数组并没有受到类型擦除的影响。
再对上述代码分别打印 array1、array2 的类型,
System.out.println(array1.getClass()); System.out.println(array2.getClass());

执行结果:
class [Ljava.lang.String; class [Ljava.lang.Integer;

由此可见,数组在运行时可以获得它的类型。因为,Java 数组是协变的,所以 Java 数组不支持泛型。
协变是在计算机科学中,描述具有父/子型别关系的多个型别通过型别构造器、构造出的多个复杂型别之间是否有父/子型别关系的用语。
四. Kotlin 如何获得声明的泛型类型 跟 Java 一样,Kotlin 也是通过类型擦除支持泛型。
但是 Kotlin 的数组支持泛型,因此它们并不会协变。例如:
val array1 = arrayOf(1, 2, 3, 4) val array2 = arrayOf("1", "2", "3", "4")

Kotlin的泛型在运行时被擦除了,会带来一些影响。如何解决 Kotlin 类型擦除带来的影响呢?办法肯定是有的。
4.1 声明内联函数,使其类型不被擦除 刚才定义的两个数组使用了 arrayOf ,通过查看 arrayOf 的源码:
/** * Returns an array containing the specified elements. */ public inline fun arrayOf(vararg elements: T): Array

它使用inline, 并且使用reified标记类型参数。
打印 array1、array2 的类型:
println(array1.javaClass) println(array2.javaClass)

执行结果:
class [Ljava.lang.Integer; class [Ljava.lang.String;

4.2 实例化类型参数代替类引用 再举一个 Kotlin 使用 Gson 的反序列化的例子,可以使用实例化类型参数 T::class.java
inline fun Gson.fromJson(json: String): T = Gson().fromJson(json, T::class.java)

总结: 本文介绍了 Java 和 Kotlin 的泛型以及类型擦除,并介绍了如何获得声明的泛型类型。
Kotlin 的泛型远不止这些,后续的文章会进一步介绍泛型的协变和逆变。
【Kotlin|Kotlin 泛型之类型擦除】该系列的相关文章:
Kotlin 范型之协变、逆变

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