如何在java中創建一個類型安全的通用數組？

Question

我想在java中創建一個通用數組，保持Java通常提供的類型安全性。

我正在使用此代碼：

class Stack<T> { 

private T[] array = null;
public Stack(Class<T> tClass, int size) {
   maximumSize = size;
   // type unsafe
   //array = (T[])new Object[maximumSize];

   this.array = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance(tClass,maximumSize);
}

這個代碼類型安全嗎？ 如果是這樣，為什么？ 為什么如果它是類型安全我需要演員？

Answer 1

Array.newInstance(..)方法的返回類型為Object 。 因此，您無法直接將其分配給除Object之外的任何內容。 因此你需要一個演員。

該方法委托給一個native方法

創建具有指定組件類型和長度的新數組

因此它創建了一個T類型的數組。

類型安全，假設array聲明為

T[] array;

，由Class<T>參數和使用相同類型變量的強制轉換保證。

你應該添加

@SuppressWarnings("unchecked")

在您的源代碼中解釋上述原因的評論。 總是評論為什么一個警告你壓制的演員是安全的。

Answer 2

由於原始的Class對象，它不是類型安全的。 例如，我可以通過以下方式創建一個新的Stack：

new Stack<Boolean>(boolean.class, 10);

編譯器可以，但拋出異常，因為boolean.class是一個Class<Boolean>而boolean[]不能轉換為Boolean[] 。

您展示的替代方案已注釋掉：

array = (T[])new Object[size];

實際上有些類型安全的，但出於不同的原因：是由於擦除。 例如，您不能將new Object[size]轉換為Number[] ，但是數組中的轉換不會發生。 它會在一段時間后發生，就像從方法中返回數組元素一樣（在這種情況下元素被轉換）。 如果您嘗試執行某些操作（例如將數組返回到對象外部），則會引發異常。

通常，解決方案不是一般地鍵入數組。 相反，做這樣的事情：

class Stack<E> {
    Object[] array = new Object[10];
    int top;

    void push(E elem) {
        if(top == array.length)
            array = Arrays.copyOf(array, array.length * 2);

        array[top++] = elem;
    }

    E pop() {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        E elem = (E)array[--top]; // type safe cast

        array[top] = null;

        return elem;
    }
}

上面的強制類型是類型安全的，因為你只能將E推入數組。 JDK Stack（擴展Vector）和ArrayList都以這種方式工作。

如果要使用newInstance ，則必須拒絕原語，因為無法一般地表示它們：

Stack(Class<T> tClass, int size) {
    if(tClass.isPrimitive())
        throw new IllegalArgumentException();

    // ...
}

Answer 3

由於Array.newInstance返回一個Object它需要一個Array.newInstance 。 在這種情況下，編譯器將始終發出警告。 這是泛型的限制。

Answer 4

我們知道在編譯時檢查泛型所以，我的朋友java.lang.reflect.Array.newInstance（tClass，size）; 返回對象並輸入類型，如果數組不是T []類型，則可能存在編譯時錯誤