泛型擦除到底是怎么一回事

一.泛型擦除

泛型擦除是什么？

众所周知，Java的泛型只在编译时有效，到了运行时这个泛型类型就会被擦除掉，即List<String>和List<Integer>在运行时其实都是List<Object>类型。

为什么选择这种实现机制？不擦除不行么？在Java诞生10年后，才想实现类似于C++模板的概念，即泛型。Java的类库是Java生态中非常宝贵的财富，必须保证向后兼容（即现有的代码和类文件依旧合法）和迁移兼容（泛化的代码和非泛化的代码可互相调用）基于上面这两个背景和考虑，Java设计者采取了"类型擦除"这种折中的实现方式。

同时正正有这个这么"坑"的机制，令到我们无法在运行期间随心所欲的获取到泛型参数的具体类型。

泛型在什么时候擦除？是怎么擦除的？

编译的时候会进行泛型擦除，如果不加限制的话被擦除后在JVM里面变成Object，如果使用extends规定了泛型上界的话，就是以这个上界的类型存储在JVM中。

java 复制代码

/**
*编译前的类
*/
public class MainTest2<T extends Number> {

    private T field;

    public T function(T value) {
        return value;
    }

}

/**
*编译后字节码后，反编译出的结果
*/
public class MainTest2 {
    
    private Number field;

    public Number function(Number value) {
        return value;
    }
}

什么情况下不进行泛型擦除？

父类泛型、成员变量、方法入参和返回值使用到的泛型信息都会保留，并能在运行阶段获取。

java 复制代码

//里面所有的泛型都不会被擦除
public class Clazz extends ArrayList<String> {
        public Map<String, Integer> field;

        public Set<String> function(List<Number> list) {
            return null;
        }
    }

众所周知，java是在Java5的时候引入的泛型，为了支持泛型，JVM的class文件也做了相应的修改，其中最重要的就是新增了Signature属性表，java编译为字节码后，其申明的泛型信息都存储在Signature中，通过反射获取的泛型信息都来源于这里。

而Signature属性表可以被class文件，字段表，方法表携带，这就使得：类声明，字段声明，方法声明中的泛型信息得以保留。

泛型擦除的仅仅是Code 属性表里面的内容，而方法体在字节码中正是存放在Code属性表的。

所谓的java泛型擦除可以理解为只是擦除了方法体的泛型信息。

二.Gson的的TypeToken原理

我们都知道Gson序列化和反序列化是怎么实现的，比如说服务器返回的json数据格式是下面这样的：

java 复制代码

{
    "code":200,
    "message":"success",
    "data":"{...}"
}

其中data对应的结构不定, 一种考虑是使用泛型：

java 复制代码

public class Response<T>{
    public T data;//简化数据, 省略了其他字段
}

我们把服务器返回的数据转化为Response，反序列化会通过以下代码实现：

java 复制代码

String json = "{\"data\":\"data from server\"}";
Type type = new TypeToken<Response<String>>(){}.getType();
Response<String> result = new Gson().fromJson(json, type);

我们为什么需要使用TypeToken来反序列化呢？

这是因为如果我们直接传递Response<String>过去，因为存在泛型擦除，编译过后在JVM里面拿到的是Response<Object>。

这个TypeToken是什么东西呢？

java 复制代码

  protected TypeToken() {
    this.type = getSuperclassTypeParameter(getClass());
    this.rawType = (Class<? super T>) $Gson$Types.getRawType(type);
    this.hashCode = type.hashCode();
  }


  static Type getSuperclassTypeParameter(Class<?> subclass) {
    Type superclass = subclass.getGenericSuperclass();
    if (superclass instanceof Class) {
      throw new RuntimeException("Missing type parameter.");
    }
    ParameterizedType parameterized = (ParameterizedType) superclass;
    return $Gson$Types.canonicalize(parameterized.getActualTypeArguments()[0]);
  }

可以看到TypeToken的构造函数加了protected修饰，为什么需要加protected呢？

当将构造函数标记为protected，意味着该构造函数只能被同包内或者子类访问到。TypeToken所在的包名是package com.google.gson.reflect，肯定和我们项目不是一个包名。所以这里使用protected的真正意图是让我们创建TypeToken的子类。

我们知道存在Signature属性表里面的泛型不会被擦除调用，Signature属性表又被Class文件携带。

如果我们直接new TypeToken<Response<String>>().getType()的话，还是会被泛型擦除啊！如果是定义一个内部类，内部类上的泛型是不会被擦除的，我们就能正常反序列化了。

复制代码