java 类型擦除相关介绍以及易错点

Java 中的类型擦除是指在编译时期擦除泛型类型信息，使得在运行时无法获取泛型类型的具体信息。这是为了与 Java 的早期版本的兼容性以及为了实现泛型的类型安全而引入的特性。

在 Java 中，泛型是从 Java 5 版本引入的，目的是为了提供更好的类型安全性和重用性。但是，为了保持与之前的版本的兼容性，Java 编译器在编译时会将泛型信息擦除掉，使得泛型类型在运行时变为原始类型（raw type）或者是限定类型（bounded type）。

类型擦除的一些关键点：

1. 原始类型 (Raw Type)：在类型擦除后，泛型类型的参数被替换为其原始类型。例如，List<String> 在运行时会变成 List。

   List<String> list = new ArrayList<>();
   Class<? extends List> clazz = list.getClass(); // 编译时警告，但是可以通过
   

2. 泛型方法的擦除：泛型方法的类型参数也会被擦除。例如：

   public <T> void print(T value) {
       // ...
   }
   

   在擦除后变成：

   public void print(Object value) {
       // ...
   }
   

3. 泛型边界 (Bounded Type)：如果泛型有边界，例如 class Box<T extends Number>，那么在类型擦除时，T 会被替换为其边界类型（这里是 Number）。

4. 类型检查和转换：由于类型擦除，泛型类型的参数在运行时无法直接获取。Java 使用擦除后的类型来进行类型检查，并在必要时插入强制类型转换。这可能导致运行时的 ClassCastException。

5. 数组和泛型：数组和泛型在类型擦除上有差异。数组能够保留其元素的类型信息，而泛型在类型擦除后无法保留。

List<String>[] arrayOfLists = new ArrayList[5]; // 合法
List<String> list = new ArrayList<>();
Object[] objects = arrayOfLists;
objects[0] = list; // 运行时会抛出 ArrayStoreException

尽管类型擦除为 Java 带来了泛型的兼容性和类型安全性，但它也限制了在运行时获取泛型类型信息的能力。在使用泛型时，需要注意擦除带来的一些限制，以及采用其他手段（如反射）来处理泛型类型的信息。

类型擦除在 Java 中是一个常见的概念，但它可能导致一些易错的情况。

与类型擦除相关的常见易错点：

1. 泛型类型参数擦除导致的类型不匹配问题：

   由于类型擦除，泛型类型在运行时变为原始类型，可能导致类型不匹配的问题。例如：

   List<String> stringList = new ArrayList<>();
   List<Integer> integerList = new ArrayList<>();
   
   // 由于类型擦除，编译通过，但会导致运行时错误
   boolean isEqual = stringList.getClass().equals(integerList.getClass());
   

   上述比较返回 true，因为在运行时，stringList 和 integerList 的类型信息都被擦除，变成了 ArrayList。

2. 无法创建泛型数组：

   由于数组能够保留元素的类型信息，但泛型类型在运行时类型信息被擦除，因此无法直接创建泛型数组。下面的代码会导致编译错误：

   // 编译错误，无法创建泛型数组
   List<String>[] arrayOfLists = new ArrayList<String>[5];
   

   若要创建泛型数组，可以使用原始类型数组，然后进行强制类型转换。

3. 类型检查和转换可能导致运行时异常：

   由于类型擦除，编译器在插入强制类型转换时可能无法完全确保类型安全。这可能导致在运行时出现 ClassCastException。例如：

   List<String> stringList = new ArrayList<>();
   
   // 由于类型擦除，编译通过，但可能在运行时抛出 ClassCastException
   Object rawList = stringList;
   List<Integer> integerList = (List<Integer>) rawList;
   

   在这个例子中，由于类型擦除，rawList 的类型是 List，而不是 List<Integer>，因此转换时可能引发异常。

4. 泛型类型的静态上下文和类型推断：

   在泛型方法中，类型参数的上下文可能会导致类型推断不准确的情况。例如：

   // 编译错误，无法推断 T 的类型
   public static <T> T identity(T value) {
       return value;
   }
   

   在这个例子中，编译器无法推断 T 的具体类型，因为在方法的静态上下文中，泛型类型信息已被擦除。解决这个问题通常需要显式传递类型参数或在上下文中提供足够的信息。

总的来说，了解类型擦除的概念对于正确使用泛型非常重要。在编写泛型代码时，需要谨慎处理可能由于类型擦除引起的问题，并考虑使用其他手段（如反射）来获取泛型类型信息。