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Java Generic实践中易犯的5个错误

Java 版本5.0开始添加了Generic支持，用于增强编译时间的类型安全(type safety)。但是出于与之前版本的非Generic JVM字节代码兼容的考虑，Java的Generic代码被编译器处理后，会擦除通用类型信息(该过程叫做Erasure)，虽然这样仍然保证源代码级别的类型安全，但是因此也可能让程序员容易犯一些错误（这也是Java被许多人批评的一个原因：-））。下面列出一些常见的错误。

1. 类型T在static成员（包括方法和成员变量）中使用

例如：

 
class Gen<T>{<br /> static T evaluate(T val){<br /> //...<br /> return val;<br /> }<br /> }

原因：通用类型T只能在非static方法中使用，不能用于static方法。如果一定要在static方法中用通用类型，可以采用generic method:

public class Gen<T> {<br /> static <T> T evaluate(T val){<br /> //...<br /> return val;<br /> }<br /> }
注意这里class中的T和static方法中的T不是同一个东西。

2.  类继承通用interface类型的书写错误：

例如：

 
interface Sorter<T extends Comparable<T>> {<br /> T[] sort(T[] s);<br /> }<br /> public class Gen implements Sorter<T> {<br /> ....<br /> } 
原因: 在类Gen的定义中，T是未知类型, 不能用于Sorter接口的类型。下面是一种正确写法：

 
interface Sorter<T extends Comparable<T>> {<br /> T[] sort(T[] s);<br /> }<br /> public class Gen implements Sorter<Integer> {<br /> @Override<br /> public Integer[] sort(Integer[] s) {<br /> ...<br /> }</p> <p>}

或者也可以这样：
 
interface Sorter<T extends Comparable<T>> {<br /> T[] sort(T[] s);<br /> }<br /> public class Gen<T extends Comparable<T>> implements Sorter<T> {<br /> @Override<br /> public T[] sort(T[] s) {<br /> //...<br /> }<br /> }

这是T在类Gen是已知类型，可以作为Sorter的类型。

3. 方法定义模糊：

例如：

 
class Gen<T, V> {<br /> T obj1;<br /> V obj2;<br /> void set(T o) {<br /> obj1 = o;<br /> }<br /> void set(V o) {<br /> obj2 = o;<br /> }<br /> } 
原因: 这里两个方法set的参数T和V可能是同一个类型，在Erasure过程后，两个方法的参数在字节代码中对应都是Object类型。

4.  认为可以调用通用类型的构造方法：

例如：
 
class Gen<T> {<br /> Gen() {<br /> T ob = new T(); //错误！<br /> }<br /> }

原因: T的类型可能是int，char等primitive类型，也可能是用户定义的Class类型，而运行时间的类型是Object，没有具体的T类型，从而没法构造具体类型的对象。

解决办法是使用Class<T>的实例方法newInstance(), 同时需要处理checked异常：

 
class Gen<T> {<br /> Gen(Class<T> classz) {<br /> try{<br /> T ob = classz.newInstance();<br /> }catch(Exception e){...}<br /> }<br /> }

5. 通用类型数组的使用错误情形：

例如下面的代码有两处错误：

 
public class GenTest {</p> <p> public static void main(String[] args) {</p> <p> //Gen<Integer>[] gs = new Gen<Integer>[5]; //ERROR!<br /> Gen<?>[] gs = new Gen<?>[5]; //OK<br /> System.out.print(gs[0]);<br /> }</p> <p> class Gen<T extends Comparable<T>>{<br /> T vals[];<br /> Gen() {<br /> //vals = new T[5]; //ERROR!<br /> }<br /> //...<br /> }<br /> }

原因：Gen<Integer>[] gs = new Gen<Integer>[5];  错误是因为Erasure之后gs数组的元素类型都是Gen<Object>，可是Java中的数组都是covariant的(例如可以这样赋值Number[] ns = new Integer[2])。如果用特定类型(如Integer), 会在字节代码中丢失类型信息。可是如果用Gen<?>[] gs = new Gen<?>[5]; 就不会有这个危险，因为它不指定具体类型。同时注意，如果用Gen<? extends Integer>[] gs = new Gen<? extends Integer>[5]; 也会出错。

另外，通用类型数组不能用new， 原因是运行时T的具体类型未知，可以用下面的办法来解决：

 
class Gen<T extends Comparable<T>>{<br /> T[] vals;<br /> Gen(Class<T> classz) {<br /> vals = (T[])Array.newInstance(classz,5);<br /> }<br /> //...<br /> } 

以上5个常见错误，根本原因是Java Generic本身的实现机制造成的（这与C++ template不一样）。