Java 泛型 泛型数组

[b]Java 泛型 泛型数组
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@author ixenos

先给结论

不能(直接)创建泛型数组

泛型数组实际的运行时对象数组只能是原始类型( T[]为Object[]，Pair<T>[]为Pair[] )，而实际的运行时数组对象可能是T类型( 虽然运行时会擦除成原始类型 )

一般解决方案：(泛型数组包装器):使用ArrayList收集泛型数组对象的对象元素，如ArrayList<T>、ArrayList<Pair<String>>

将获得数组的行为，以及由泛型提供的编译期的类型安全

直接创建泛型数组不能通过编译，而转型对象数组通过编译但是不能在JVM运行

public class ArrayOfGeneric{
static Generic<Integer>[] gia;
@SupperssWarnings("unchecked")
public static void main(String[] args){
gia = (Generic<Integer>[])new Generic[100]; // 通过类型转换匿名对象
//! gia[0] = new Object(); //编译不通过，不能(直接)创建泛型数组实例
}
}

问题在于数组将跟踪他们的实际类型，而这个类型是在数组被创建时确定的，因此，即使gia已经被转型为Generic<Integer>[]，但这个信息只存在于编译期(并且如果没有@SuppressWarning("unchecked")注解，将得到这个转型的警告)。在运行时，它仍旧是Object数组

因此，成功创建泛型数组的唯一方式就是创建一个被擦出类型的新数组，然后对其转型（而且是在运行时转型）

　直接对整个数组强制转型，在编译时依旧会被擦除掉类型！所以应该在运行时转型，而这时最好的办法就是使用一个泛型数组包装器，维护一个原始类型的数组，通过数组入口方法进行元素编译期的类型安全检测(对应返回值)和强制类型转换(对于运行时不重要)，从而保证类型安全。

对整个数组强制转型的例子(错误方法)

public class GenericArray<T> {
private T[] array;
@SupperessWarning("unchecked")
public GenericArray(int sz) {
array = (T[]) new Object[sz];
}
public void put(int index, T item) {
array[index] = item;
}
public T get(int index) { return array[index]; }
public T[] rep() { return array; } //应该在运行时出口做文章
public static void main (String[] args){
GenericArray<Integer> gai = new GenericArray<Integer>(10);
// Integer[] ia = gai.rep(); //ClassCastException
Object[] oa = gai.rep(); //只能返回对象数组类型为Object[]

实际的运行时对象数组是Object[]，而实际的运行时数组对象可能是T类型。

因此，应该在运行时，数组对象的出口做转型输出，入口方法在编译期已实现类型安全，所以出口方法可以放心强制类型转换，保证成功。如下

public class GenericArray2<T> {
private Object[] array;  //维护Object[]类型数组
@SupperessWarning("unchecked")
public GenericArray2(int sz) {
array = new Object[sz];
}
public void put(int index, T item) {
array[index] = item;
}
public T get(int index) { return (T)array[index]; }//数组对象出口强转
public T[] rep() { return (T[])array; } //运行时无论怎样都是Object[]类型
public static void main (String[] args){
GenericArray<Integer> gai = new GenericArray<Integer>(10);
// Integer[] ia = gai.rep(); //依旧ClassCastException
Object[] oa = gai.rep(); //只能返回对象数组类型为Object[]
gai.put(0,11);
System.out.println(gai.get(0)); // 11 ,出口成功转型
}
}

通过反射在运行时构出实际类型为type[]的对象数组，避免了类型擦除，从而转换成功，无ClassCastException

import java.lang.reflect.*;

public class GenericArrayWithTypeToken<T> {
private T[] array;
@SuppressWarning("unchecked")
public GenericArrayWithTypeToken(Class<T> type, int sz) {
array = (T[]) Array.newInstance(type, sz);//通过反射在运行时构出实际类型为type[]的对象数组，避免了类型擦除，从而转换成功，无ClassCastException
}
public void put(int index, T item){
array[index] = item;
}
public T get(int index) { return array[index]; }
public T[] rep() { return array; }  //能成功返回了~
public static void main(String[] args) {
GenericArrayWithTypeToken<Integer> gawtt = new GenericArrayWithTypeToken<>(Integer.class, 10);
Integer[] ia = gawtt.rep(); //能成功返回了！
}
}