在Java中识别泛型信息

2023 年 11 月 25 日

120 次浏览

4890字数

Java中泛型信息在编译时由于类型擦除的原因，通常是不可获取的。类型擦除是Java在编译泛型代码时采取的一种措施，用于保证新的泛型代码能与旧的非泛型代码兼容。它将泛型类型参数替换为它们的边界，如果类型参数是无边界的，那么就会替换为Object。

尽管类型擦除会移除大部分泛型类型信息，但通过反射机制，我们依旧能获取到一定范围内的泛型信息。具体来说，可以通过获取类型相关的 ParameterizedType信息来检查类、方法和字段上的泛型信息。以下是一些在Java中如何获取泛型信息的方法和步骤。

获取泛型类的类型参数：
当创建一个泛型类的对象时，无法直接得知其具体的类型参数，因为这些信息在运行时不可访问。但是，如果类继承了带有泛型参数的父类，可以通过如下方式获取：

import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;

class GenericClass<T> {}

class StringGenericClass extends GenericClass<String> {}

public class GenericTypeTest {
    public static void main(String[] args) {
        StringGenericClass stringGenericClass = new StringGenericClass();
        Type genericSuperclass = stringGenericClass.getClass().getGenericSuperclass();

        if (genericSuperclass instanceof ParameterizedType) {
            ParameterizedType type = (ParameterizedType) genericSuperclass;
            Type[] typeArguments = type.getActualTypeArguments();
            for (Type typeArgument : typeArguments) {
                Class typeArgClass = (Class) typeArgument;
                System.out.println("Type Argument: " + typeArgClass.getSimpleName());
            }
        }
    }
}

这段代码检查了 StringGenericClass从其泛型父类 GenericClass继承的泛型类型参数。

获取泛型方法的返回类型和参数类型：
可以通过反射得到定义了泛型返回类型或泛型参数类型的方法信息。实现过程如下：

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;

class GenericClass {
    public <T> T genericMethod(T t) {
        return t;
    }
}

public class GenericTypeTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Method method = GenericClass.class.getMethod("genericMethod", Object.class);

        // 获取泛型返回类型
        Type returnType = method.getGenericReturnType();
        if (returnType instanceof ParameterizedType) {
            ParameterizedType type = (ParameterizedType) returnType;
            Type[] typeArguments = type.getActualTypeArguments();
            for (Type arg : typeArguments) {
                System.out.println("Return type argument: " + arg);
            }
        }

        // 获取泛型参数类型
        Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
        for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
            if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) {
                ParameterizedType paramType = (ParameterizedType) genericParameterType;
                Type[] paramTypeArguments = paramType.getActualTypeArguments();
                for (Type paramArgType : paramTypeArguments) {
                    System.out.println("Parameter type argument: " + paramArgType);
                }
            }
        }
    }
}

通过这段代码，我们可以查询 genericMethod方法的泛型返回类型和参数类型。

获取泛型字段的类型参数：
如果有一个泛型字段，我们也可以利用反射来获取其泛型类型参数：

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;

class GenericClass {
    public List<String> stringList;
}

public class GenericTypeTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Field field = GenericClass.class.getField("stringList");

        Type genericFieldType = field.getGenericType();
        if (genericFieldType instanceof ParameterizedType) {
            ParameterizedType type = (ParameterizedType) genericFieldType;
            Type[] fieldArgTypes = type.getActualTypeArguments();
            for (Type fieldArgType : fieldArgTypes) {
                System.out.println("Field type argument: " + fieldArgType);
            }
        }
    }
}

以上步骤和示例代码展示了怎样在Java中获取泛型类、泛型方法和泛型字段的类型参数信息。这些方法利用Java的反射API来绕过类型擦除的限制并访问运行时的类型信息。这对于在运行时进行类型安全的操作是很有帮助的，比如在创建类型安全的集合或者其他复杂数据结构时处理泛型。注意，过度使用反射可能会导致代码难以理解和维护，因此应该在确有必要时才使用反射来获取泛型信息。