java 是如何处理泛型可变参数的？

Question

我有一个名为Foo<T>的通用类。

public class Foo<T> {
    public void doSomething() {
        Class<T> klass = T.class;  // This won't compile
    }
}

经过一番谷歌搜索，我发现由于java通过执行类型擦除来实现泛型，因此它不知道T的运行时类型并且拒绝编译。 但是，如果我尝试这个......

public class Foo<T> {
    public void doSomething(T... ts) {
        Class<T> klass = (Class<T>) ts.getClass().getComponentType();
        System.out.println(klass);
    }
}

...并运行以下代码...

Foo<String> foo1 = new Foo<>();
foo1.doSomething("foo", "bar");  // class java.lang.String
foo1.doSomething();  // class java.lang.String

Foo foo2 = foo1;
foo2.doSomething("foo", "bar");  // class java.lang.Object
foo2.doSomething();  // class java.lang.Object

Foo<? super String> foo3 = foo1;
foo3.doSomething("foo", "bar");  // class java.lang.Object
foo3.doSomething();  // class java.lang.Object

第一个打印class java.lang.String而其他两个打印class java.lang.Object ，这对我来说没有多大意义 - 对象的行为如何取决于它分配给的变量类型？ 另外，如果java做了类型擦除，它又怎么知道第一种情况下类型参数实际上是java.lang.String呢？ 而且，由于我无法将Object分配给T ，java 如何将Object[]分配给T[] ？ 似乎它破坏了类型安全！

我想 java 在这里隐式地传递了运行时类，因为它不能从参数中推断出来，因为在第二个方法调用中根本没有参数。 我想知道 java 在幕后做了什么，如果有人能告诉我更多关于通用可变参数的信息，我会很高兴。

我是 StackOverflow 的新手。 如果我违反了一些规则，请告诉我：）

Answer 1

首先，可变参数只是数组参数的语法糖。 所以：

clazz.varArgsMethod("A", "B");

与（并且可以作为）相同：

clazz.varArgsMethod(new SomeElementType[]{"A", "B"});

其中SomeElementType由编译器确定。

---

在呼叫站点：

Foo<String> foo1 = new Foo<>();
foo1.doSomething("foo", "bar");
foo1.doSomething();

编译器知道doSomething是一个可变参数方法，并且需要一个T[]作为可变参数参数。 因为它知道T是String为一个Foo<String> ，它知道T必须是String 。 所以它将这段代码编译为：

Foo<String> foo1 = new Foo<>();
foo1.doSomething(new String[]{"foo", "bar"});
foo1.doSomething(new String[]{});

String[]数组类型具有String组件类型。 该方法传递了String[]实例，可以反射性地查询它们的组件类型。

---

其他两种情况基本相同： T由Foo的类型确定：

• 对于原始Foo ， T被擦除。 T的擦除是Object
• 对于Foo<? super String> Foo<? super String> , T的上界为Object

因此，它创建并传递一个Object[] 。

Answer 2

...而且，由于我无法将 Object 分配给 T，java 如何将 Object[] 分配给 T[]？ 似乎它破坏了类型安全！

是的，你是对的。 泛型参数类型的可变参数实际上确实违反了 Java 自己的类型安全规则。

为什么？

因为数组是协变的（和具体化的）而泛型是不变的（被擦除的，或非具体化的）。 用 Joshua Bloch 的话来说，“数组和泛型不能很好地结合在一起。” Java 语言的开发人员做出了一个非常深思熟虑的决定来实现 varargs 语言功能，尽管它违反了类型安全。 他们得出结论，拥有可变参数（被反射和注释工具广泛使用）的价值证明了它们的风险和局限性。

在 Java 中，您不能编译此代码：

T[] genericArray = new T[SIZE];

这是非法的，因为根据 Java 自己的类型安全规则，实例化非具体类型的数组不是类型安全的。 然而，当客户端调用具有泛型类型的 varargs 参数的方法时，运行时系统将实例化该泛型类型的数组！ 它不是类型安全的！

如果不小心使用可变参数系统，程序中可能会出现ClassCastException或其他错误。 本质上，开发人员和运行时系统之间隐含了一个不可执行的合同：

由通用 varargs 参数产生的数组...

• 只会被读取
• 永远不会被写入
• 结果永远不会返回
• 不会传递给另一个客户端（除非该客户端也承诺只从数组中读取）

换句话说，开发人员承诺仅将生成的通用数组用作完成计算的可变数量的参数。