java -jar`命令详解：运行JAR文件、传递参数与性能调优

泛型类型擦除是Java泛型实现中的一个核心概念，它指的是在编译过程中，编译器会将泛型类型信息移除（擦除），替换为原始类型（通常是Object），并在必要时插入类型转换以保持类型安全。

这一机制是Java泛型设计的一部分，旨在保持与旧版本Java的向后兼容性，同时提供类型安全的检查。

泛型类型擦除

1. 编译时检查：

   • 在编译阶段，编译器会利用泛型类型信息进行类型检查，确保类型安全。例如，编译器会阻止向List<String>中添加整数或其他非字符串对象，或者尝试将List<Integer>赋值给List<Double>等不兼容的操作。

2. 擦除与替换：

   • 编译后的字节码中，泛型类型参数被替换为其上界（如果没有指定上界，则默认为Object）。例如，List<String>和List<Integer>在编译后的字节码中都表现为List<Object>，方法参数、局部变量和字段的类型也会相应调整。
   • 由于类型信息在运行时不可用，编译器会在需要的地方插入必要的类型转换（通常是从Object到具体类型或其子类型的转换）。例如，从List<String>中获取元素时，编译器会在幕后添加一个从Object到String的显式类型转换。

泛型类型擦除的影响

1. 类型信息不可见：

   • 在运行时，无法获取泛型类型参数的实际类型信息。这意味着，例如，你不能创建一个泛型数组，因为无法在运行时验证其元素类型。

2. 性能影响：

   • 泛型类型擦除可能带来额外的类型转换开销，尤其是在处理大量数据时，这可能对性能产生负面影响。尽管这些影响通常是相对较小的，但在高性能应用中可能成为瓶颈。

3. 代码复杂度：

   • 理解和维护泛型代码时，需要考虑类型擦除的行为。由于运行时泛型类型信息的缺失，调试和定位某些错误可能变得更加困难。

示例

泛型类型擦除在Java中的应用广泛，涉及多个场景。

以下是一些具体的场景示例

1. 集合操作

在Java集合框架（如List、Set、Map等）中，泛型被用来提供类型安全的集合操作。然而，由于泛型类型擦除的存在，集合在运行时并不保留元素的泛型类型信息。例如：

List<String> stringList = new ArrayList<>();
stringList.add("Hello");
// 编译器会在获取元素时自动插入从Object到String的转换
String item = stringList.get(0);

// 类型擦除的体现：通过反射可以绕过泛型类型检查
stringList.getClass().getMethod("add", Object.class).invoke(stringList, 123);
// 此时stringList中实际上包含了String和Integer两种类型的元素，但运行时不会报错

在这个例子中，尽管stringList被声明为List<String>，但在运行时，由于其底层实现是ArrayList（泛型类型被擦除为Object），因此可以通过反射向其中添加非字符串类型的元素。

2. 泛型类的实例化

当实例化泛型类时，泛型类型参数在编译后被擦除，替换为其上界（默认为Object）。这意味着在运行时，所有泛型类的实例在JVM看来都是相同的原始类型。例如：

public class Box<T> {
    private T value;
    public void setValue(T value) { this.value = value; }
    public T getValue() { return value; }
}

Box<String> stringBox = new Box<>();
Box<Integer> integerBox = new Box<>();

// 类型擦除的体现：stringBox和integerBox在运行时都是Box<Object>的实例
// 但由于编译器插入了必要的类型转换，因此通过stringBox.getValue()获取的值会被自动转换为String类型

3. 泛型方法的调用

泛型方法可以在调用时根据传入的参数类型推断出具体的泛型类型参数。然而，这种类型推断仅在编译时有效，运行时泛型类型信息同样会被擦除。例如：

public static <T> T getMax(T[] array) {
    T max = array[0];
    for (int i = 1; i < array.length; i++) {
        if (array[i] instanceof Comparable && ((Comparable<T>) array[i]).compareTo(max) > 0) {
            max = array[i];
        }
    }
    return max;
}

Integer[] integers = {1, 2, 3, 4, 5};
Integer maxInteger = getMax(integers); // 泛型类型T被推断为Integer

// 类型擦除的体现：在getMax方法的字节码中，T被替换为Object，
// 但由于编译器插入了必要的类型检查和转换代码，因此能够安全地返回Integer类型的maxInteger

4. 泛型接口的实现

在实现泛型接口时，同样会遇到类型擦除的问题。接口中声明的泛型类型参数在实现类中被使用时，也需要在编译时被擦除并替换为其上界。例如：

public interface Comparable<T> {
    int compareTo(T o);
}

public class IntegerWrapper implements Comparable<Integer> {
    private Integer value;
    // ... 省略构造函数和其他方法 ...

    @Override
    public int compareTo(Integer another) {
        return this.value.compareTo(another);
    }
}

// 类型擦除的体现：在IntegerWrapper类的字节码中，Comparable接口中的T被替换为Object，
// 但由于Integer是Object的子类，并且编译器插入了必要的类型转换代码，
// 因此IntegerWrapper类能够安全地实现Comparable<Integer>接口

java -jar 详细介绍

java -jar 命令是Java开发中用于运行可执行JAR（Java Archive）文件的一种方式。JAR文件是一种文件格式，用于将多个Java类文件、相关元数据和资源（如文本、图片等）打包成一个文件，便于分发、部署和版本控制。下面详细介绍java -jar命令的相关内容。

一、基本用法

java -jar命令的基本语法如下：

java -jar your-application.jar

其中，your-application.jar是你要运行的JAR文件的名称。运行这个命令时，Java虚拟机（JVM）会查找JAR文件中的MANIFEST.MF文件，该文件位于JAR文件的META-INF目录下。MANIFEST.MF文件指定了JAR文件的元数据，包括主类（Main-Class）信息。JVM会加载并执行这个主类的main方法。

二、注意事项

1. 确保JAR文件是可执行的 ：JAR文件必须包含一个主类，并且在MANIFEST.MF文件中正确声明了这个主类。
2. 环境变量 ：确保你的系统已经安装了Java Development Kit（JDK）或Java Runtime Environment（JRE），并且JAVA_HOME环境变量已经设置正确，同时%JAVA_HOME%\bin（Windows）或$JAVA_HOME/bin（Unix/Linux/macOS）已经添加到了系统的PATH环境变量中。
3. 依赖管理 ：如果JAR文件依赖了其他的库或JAR包，你需要在MANIFEST.MF文件中使用Class-Path属性指定这些依赖的路径，或者在运行时通过-cp或-classpath参数指定。

三、高级用法

java -jar命令还支持一些高级用法，比如传递参数给JAR文件内的主类。这些参数直接跟在JAR文件名称后面，例如：

java -jar your-application.jar param1 param2

这些参数会被传递给主类的main方法。

四、常见参数

除了直接运行JAR文件外，java命令还支持一些参数来优化JVM的性能或配置系统属性。这些参数可以与-jar选项一起使用，例如：

• -Xms<size>：设置Java堆的初始大小。
• -Xmx<size>：设置Java堆的最大大小。
• -Xss<size>：设置每个线程的栈大小。
• -D<property>=<value>：设置系统属性。
• -verbose:class：打印类加载信息。
• -verbose:gc：打印垃圾回收信息。

例如，要以前台模式启动一个JAR文件，并设置最大堆内存为2G，可以使用以下命令：

java -Xmx2G -jar your-application.jar

五、后台运行与日志记录

如果你希望JAR文件在后台运行，并且想要将输出重定向到文件中，可以使用nohup命令（Linux/macOS）或start /B命令（Windows）。例如，在Linux系统中，你可以使用以下命令：

nohup java -jar your-application.jar > application.log 2>&1 &

这条命令会让JAR文件在后台运行，并将标准输出和标准错误都重定向到application.log文件中。

六、总结

java -jar命令是Java开发中运行可执行JAR文件的标准方式。通过合理使用这个命令及其参数，你可以方便地部署和运行Java应用程序。同时，了解JAR文件的结构和MANIFEST.MF文件的作用，对于深入理解Java应用程序的打包和分发也非常重要。当然，以下将通过示例来详细讲解java -jar命令的使用。

示例：运行一个名为HelloWorld.jar的可执行JAR文件

假设你有一个名为HelloWorld.jar的JAR文件，该文件包含一个主类HelloWorld，该类有一个main方法，用于输出"Hello, World!"字符串。现在，你希望通过java -jar命令来运行这个JAR文件。

步骤 1: 准备JAR文件

首先，确保你已经有了HelloWorld.jar文件，并且该文件是可执行的。这意味着JAR文件必须包含一个META-INF/MANIFEST.MF文件，该文件指定了主类（Main-Class）为HelloWorld。

步骤 2: 打开命令行工具

打开你的命令行工具（在Windows上是CMD或PowerShell，在macOS或Linux上是Terminal）。

步骤 3: 切换到JAR文件所在的目录

使用cd命令切换到包含HelloWorld.jar文件的目录。例如，如果JAR文件位于C:\Users\YourName\Desktop目录下（Windows示例），则输入：

cd C:\Users\YourName\Desktop

或者，如果JAR文件位于/home/yourname/Desktop目录下（Linux/macOS示例），则输入：

cd /home/yourname/Desktop

步骤 4: 运行JAR文件

在命令行中输入以下命令来运行JAR文件：

java -jar HelloWorld.jar

按下回车键后，你应该会在命令行窗口中看到输出"Hello, World!"字符串。

附加说明：

• 后台运行 ：如果你希望JAR文件在后台运行，并且不想让它占用当前的命令行窗口，你可以使用操作系统的特定命令或工具来实现这一点。例如，在Linux/macOS上，你可以使用nohup命令或&符号将命令放到后台执行。

  nohup java -jar HelloWorld.jar > hello.log 2>&1 &

  这个命令会将输出重定向到hello.log文件中，并且即使你关闭了终端，JAR文件也会继续在后台运行。

• 日志记录：如上例所示，你可以通过重定向输出到文件来记录JAR文件的运行日志。

• 传递参数 ：如果你的JAR文件需要接收命令行参数，你可以在java -jar命令后面直接添加它们。这些参数会被传递给JAR文件中的主类的main方法。

  java -jar HelloWorld.jar arg1 arg2

• 性能调优 ：你可以通过JVM参数来优化JAR文件的运行性能。例如，使用-Xmx和-Xms参数来设置JVM堆的最大和初始大小。

  java -Xmx512m -Xms256m -jar HelloWorld.jar

以上就是通过示例详细讲解java -jar命令的使用过程。希望这对你有所帮助！

最后

泛型类型擦除是Java泛型实现的一个重要特性，它允许Java在不破坏向后兼容性的同时提供类型安全的集合操作和泛型编程能力。

然而，类型擦除也带来了一些限制和挑战，如运行时无法获取泛型类型信息、可能的性能开销以及需要通过反射绕过泛型类型检查的风险等。

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此外：私25大专题Java面试题手册++++油箱

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