类型擦除会造成多态的冲突,而JVM的解决方法就是泛型的桥接方法。
举例
现在有这样一个泛型类:
java
class Pair<T> {
private T value;
public T getValue() {
return value;
}
public void setValue(T value) {
this.value = value;
}
}
然后一个子类继承它
java
class DateInter extends Pair<Date> {
@Override
public void setValue(Date value) {
super.setValue(value);
}
@Override
public Date getValue() {
return super.getValue();
}
}
在这个子类中,设定父类的泛型类型为Pair<Date>,在子类中,覆盖了父类的两个方法,原意是这样的:将父类的泛型类型限定为Date,那么父类里面的两个方法的参数都为Date类型。
java
public Date getValue() {
return value;
}
public void setValue(Date value) {
this.value = value;
}
实际上,类型擦除后,父类的的泛型类型全部变为了原始类型Object,所以父类编译之后会变成下面的样子:
java
class Pair {
private Object value;
public Object getValue() {
return value;
}
public void setValue(Object value) {
this.value = value;
}
}
再看子类的两个重写的方法的类型:setValue方法,父类的类型是Object,而子类的类型是Date,参数类型不一样,这如果实在普通的继承关系中,根本就不会是重写,而是重载。 在一个main方法测试一下:
java
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
DateInter dateInter = new DateInter();
dateInter.setValue(new Date());
dateInter.setValue(new Object()); //编译错误
}
如果是重载,那么子类中两个setValue方法,一个是参数Object类型,一个是Date类型,可是根本就没有这样的一个子类继承自父类的Object类型参数的方法。所以说,确实是重写了,而不是重载了。
为什么这样?
原因是这样的,传入父类的泛型类型是Date,Pair<Date>,本意是将泛型类变为如下:
java
class Pair {
private Date value;
public Date getValue() {
return value;
}
public void setValue(Date value) {
this.value = value;
}
}
然后在子类中重写参数类型为Date的两个方法,实现继承中的多态。
可是由于种种原因,虚拟机并不能将泛型类型变为Date,只能将类型擦除掉,变为原始类型Object。这样,原来是想进行重写,实现多态,可是类型擦除后,只能变为了重载。这样,类型擦除就和多态有了冲突。于是JVM采用了一个特殊的方法,来完成这项功能,那就是桥方法。
原理
用javap -c className的方式反编译下DateInter子类的字节码,结果如下:
java
class com.tao.test.DateInter extends com.tao.test.Pair<java.util.Date> {
com.tao.test.DateInter();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #8 // Method com/tao/test/Pair."<init>":()V
4: return
public void setValue(java.util.Date); //我们重写的setValue方法
Code:
0: aload_0
1: aload_1
2: invokespecial #16 // Method com/tao/test/Pair.setValue:(Ljava/lang/Object;)V
5: return
public java.util.Date getValue(); //我们重写的getValue方法
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #23 // Method com/tao/test/Pair.getValue:()Ljava/lang/Object;
4: checkcast #26 // class java/util/Date
7: areturn
public java.lang.Object getValue(); //编译时由编译器生成的桥方法
Code:
0: aload_0
1: invokevirtual #28 // Method getValue:()Ljava/util/Date 去调用我们重写的getValue方法;
4: areturn
public void setValue(java.lang.Object); //编译时由编译器生成的桥方法
Code:
0: aload_0
1: aload_1
2: checkcast #26 // class java/util/Date
5: invokevirtual #30 // Method setValue:(Ljava/util/Date; 去调用我们重写的setValue方法)V
8: return
}
从编译的结果来看,本意重写setValue和getValue方法的子类,但是反编译后竟然有4个方法,其实最后的两个方法,就是编译器自己生成的桥方法。可以看到桥方法的参数类型都是Object,也就是说,子类中真正覆盖父类两个方法的就是这两个我们看不到的桥方法。而在setvalue和getValue方法上面的@Oveerride只不过是假象。而桥方法的内部实现,就只是去调用自己重写的那两个方法。
所以,虚拟机巧妙的使用了桥方法,来解决了类型擦除和多态的冲突。
并且,还有一点也许会有疑问,子类中的桥方法 Object getValue() 和 Date getValue() 是同时存在的,可是如果是常规的两个方法,他们的方法签名是一样的,如果是我们自己编写Java代码,这样的代码是无法通过编译器的检查的(返回值不同不能作为重载的条件),但是虚拟机却是允许这样做的,因为虚拟机通过参数类型和返回类型来确定一个方法,所以编译器为了实现泛型的多态允许自己做这个看起来"不合法"的事情,然后交给虚拟机去区别
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