为什么Java不支持泛型类型的数组

Java中的泛型做了什么

首先看一下Java中的泛型做了什么。看下面这段代码：

public   class  GenTest < T >  {
    T value;

     public  T getValue() {
         return  value;
    }

     public   void  setValue(T t) {
        value  =  t;
    }
}

使用javap命令反编译生成的GenTest类的class文件，可以得到下面的输出：

javap  - c  - p GenTest
Compiled from  " GenTest.java "
public   class  GenTest  extends  java.lang.Object{
java.lang.Object value;

public  GenTest();
  Code:
    0 :   aload_0
    1 :   invokespecial   # 12 ;  // Method java/lang/Object."<init>":()V
    4 :    return

public  java.lang.Object getValue();
  Code:
    0 :   aload_0
    1 :   getfield        # 23 ;  // Field value:Ljava/lang/Object;
    4 :   areturn

public   void  setValue(java.lang.Object);
  Code:
    0 :   aload_0
    1 :   aload_1
    2 :   putfield        # 23 ;  // Field value:Ljava/lang/Object;
    5 :    return

}

我们清楚的看到，泛型T在GenTest类中就是Object类型（ java.lang.Object value;） 。同样，get方法和set方法也都是将泛型T当作Object来处理的。如果我们规定泛型是Numeric类或者其子类，那么在这里泛型T就是被当作Numeric类来处理的。

好，既然GenTest类中没有什么乾坤，那么我们继续看使用GenTest的时候又什么新东西：

public   class  UseGenTest {

     public   static   void  main(String[] args) {
        String value  =   " value " ;
        GenTest < String >  test  =   new  GenTest < String > ();
        test.setValue(value);
        String nv  =  test.getValue();
    }
}

使用javap命令反编译生成的GenTest类的class文件，可以得到下面的输出：

D:\mymise\eclipse\workspace\Test\bin > javap  - c  - p UseGenTest
Compiled from  " UseGenTest.java "
public   class  UseGenTest  extends  java.lang.Object{
public  UseGenTest();
  Code:
    0 :   aload_0
    1 :   invokespecial   # 8 ;  // Method java/lang/Object."<init>":()V
    4 :    return

public   static   void  main(java.lang.String[]);
  Code:
    0 :   ldc     # 16 ;  // String value
    2 :   astore_1
    3 :    new      # 18 ;  // class GenTest
    6 :   dup
    7 :   invokespecial   # 20 ;  // Method GenTest."<init>":()V
    10 :  astore_2
    11 :  aload_2
    12 :  aload_1
    13 :  invokevirtual   # 21 ;  // Method GenTest.setValue:(Ljava/lang/Object;)V
    16 :  aload_2
    17 :  invokevirtual   # 25 ;  // Method GenTest.getValue:()Ljava/lang/Object;
    20 :  checkcast       # 29 ;  // class java/lang/String
    23 :  astore_3
    24 :   return

}

重点在17、20和23三处。17就是调用getValue方法。而20则是关键——类型检查。也就是说，在调用getValue方法之后，并没有直接把返回值赋值给nv，而是先检查了返回值是否是String类型，换句话说，“ String nv  =  test.getValue(); ”被编译器变成了“ String nv  = (String) test.getValue(); ”。最后，如果检查无误，在23处才会赋值。也就是说，如果没有完成类型检查，则会报出类似ClassCastException，而代码将不会继续向下执行，这就有效的避免了错误的出现。
也就是说：在类的内部，泛型类型就是被基类型代替的（默认是Object类型），而对外，所有返回值类型为泛型类型的方法，在真正使用返回值之前，都是会经过类型转换的。

为什么不支持泛型的数组？

根据上面的分析可以看出来，泛型其实是挺严谨的，说白了就是在“编译的时候通过增加强制类型转换的代码，来避免用户编写出可能引发ClassCastException的代码”。这其实也算是Java引入泛型的一个目的。

但是，一个颇具讽刺意味的问题出现了：如果允许了泛型数组，那么编译器添加的强制类型转换的代码就会有可能是错误的。
看下面的例子：

// 下面的代码使用了泛型的数组，是无法通过编译的
GenTest < String >  genArr[] =   new  GenTest < String > [ 2 ]; //  此句无法通过编译 ，不能创建泛型数组
Object[] test  =  genArr;
GenTest < StringBuffer > strBuf = new  GenTest < StringBuffer > ();
strBuf.setValue( new StringBuffer());
test[ 0 ]  = strBuf ;
GenTest < String >  ref  = genArr [ 0 ];  // 上面两行相当于使用数组移花接木，让Java编译器把GenTest<StringBuffer>当作了GenTest<String>
String value  =  ref.getValue(); //  这里是重点！

上面的代码中，最后一行是重点。根据本文第一部分的介绍，“ String value  =  ref.getValue() ”会被替换成“ String value  = (String)ref.getValue() ”。当然我们知道，ref实际上是指向一个存储着StringBuffer对象的GenTest对象。所以，编译器生成出来的代码是隐含着错误的，在运的时候就会抛出ClassCastException。

但是，如果没有“ String value  =  ref.getValue(); ”这行代码，那么程序可以说没有任何错误 （注，原文章第一行代码还是有点问题的，除非使用Array.newInstance( GenTest  .class,2)来动态的创建）。这全都是Java中多态的功劳。我们来分析一下，对于上面代码中创建出来的 GenTest 对象，其实无论value引用实际指向的是什么对象，对于类中的代码来说都是没有任何影响的——因为在GenTest类中，这个对象仅仅会被当作是基类型的对象（在这里也就是Object的对象）来使用。所以，无论是String的对象，还是StringBuffer的对象，都不可能引发任何问题。举例来说，如果调用valued的hashcode方法，那么， 如果value指向的是String的对象，实际执行的就是String类中的hashcode方法，如果是StringBuffer的对象，那么实际执行的就是StringBuffer类中的hashcode方法。

从这里可以看出，即使支持泛型数组也不会带来什么灾难性的后果，最多就是可能引发ClassCastException。而且平心而论，这个还是程序员自己的错误，实在算不得是Java编译器的错误。

但是从另一个角度看，这确实是个巨大的讽刺：泛型是为了消灭ClassCastException而出现的，但是在这个时候它自己却引发了ClassCastException。咱们中国人把这个叫做搬起石头砸自己的脚。

当然制定JSR的那帮子人可能没学过中文，但是他们肯定是发现了这个令他们纠结的问题。被标榜为Java 5重要feature的泛型竟然陷入了这么一个怪圈。于是，他们在某个月黑风高的晚上，在某个猥琐的会议室内，悄悄的决定一不做二不休——不支持泛型的数组了。（本段内容系作者猜测，并无任何事实根据，如有雷同，纯粹巧合。）

 

http://www.blogjava.net/deepnighttwo/articles/298426.html

评论

2 楼 junJZ_2008 2009-12-15  

嗯，确实！不过反射本来就有可能破坏程序的封装性。可惜java的泛型只是在编译期起作用，编译后生成的字节码中的所有泛型参数都会被擦除成它的上界或Object，所以你这里过getMethod("setValue", Object.class)可以获取得到这个方法。

1 楼 ddpie 2009-12-15  

嗯，LZ说的不错，泛型确实是挺鸡肋的，用反射就可以跳过编译期进行的类型检查，代码如下：

public class GenericTest {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Bean<String> bean = new Bean<String>();
		Method method = bean.getClass().getMethod("setValue", Object.class);
		method.invoke(bean, 5);
		System.out.println(bean.getValue());
	}
	
	public static class Bean<T> {
		T value = null;

		public T getValue() {
			return value;
		}

		public void setValue(T value) {
			this.value = value;
		}
		
	}

}