為什么 Java 泛型不支持原始類型？

Question

為什么 Java 中的泛型適用於類而不適用於原始類型？

例如，這工作正常：

List<Integer> foo = new ArrayList<Integer>();

但這是不允許的：

List<int> bar = new ArrayList<int>();

Answer 1

Java 中的泛型完全是編譯時構造 - 編譯器將所有泛型用途轉換為正確類型的強制轉換。 這是為了保持與以前的 JVM 運行時的向后兼容性。

這個：

List<ClassA> list = new ArrayList<ClassA>();
list.add(new ClassA());
ClassA a = list.get(0);

變成（大致）：

List list = new ArrayList();
list.add(new ClassA());
ClassA a = (ClassA)list.get(0);

因此，任何用作泛型的東西都必須可以轉換為 Object（在本例中get(0)返回一個Object ），而原始類型則不然。 所以它們不能用於泛型。

Answer 2

在 Java 中，泛型的工作方式與它們相同……至少部分是因為它們是在語言設計¹幾年后添加到語言中的。 語言設計者在選擇泛型方面受到限制，因為他們不得不提出一種向后兼容現有語言和 Java 類庫的設計。

其他編程語言（例如 C++、C#、Ada）確實允許將原始類型用作泛型的參數類型。 但這樣做的另一面是，此類語言對泛型（或模板類型）的實現通常需要為每個類型參數化生成一個不同的泛型類型副本。

---

^{1 - Java 1.0 中未包含泛型的原因是時間壓力。 他們覺得必須盡快發布 Java 語言，以填補 Web 瀏覽器帶來的新市場機會。 James Gosling 曾表示，如果他們有時間，他會希望包括泛型。 如果發生這種情況，Java 語言會是什么樣子是任何人的猜測。}

Answer 3

在 Java 中，泛型是通過使用“類型擦除”來實現向后兼容的。 所有泛型類型都在運行時轉換為 Object。 例如，

public class Container<T> {

    private T data;

    public T getData() {
        return data;
    }
}

將在運行時被視為，

public class Container {

    private Object data;

    public Object getData() {
        return data;
    }
}

編譯器負責提供正確的類型轉換以確保類型安全。

Container<Integer> val = new Container<Integer>();
Integer data = val.getData()

會變成

Container val = new Container();
Integer data = (Integer) val.getData()

現在的問題是為什么在運行時選擇“對象”作為類型？

答案是Object是所有對象的超類，可以代表任何用戶定義的對象。

由於所有原語都不是從“ Object ”繼承的，因此我們不能將其用作泛型類型。

僅供參考：瓦爾哈拉計划正試圖解決上述問題。

Answer 4

根據Java 文檔，泛型類型變量只能用引用類型實例化，不能用原始類型實例化。

這應該在Project Valhalla下的 Java 10 中出現。

在Brian Goetz關於專業化狀態的論文中

關於基元不支持泛型的原因有一個很好的解釋。 並且， 它將如何在 Java 的未來版本中實現。

Java 的當前擦除實現為所有引用實例化生成一個類，並且不支持原始實例化。 （這是同構轉換，Java 泛型只能覆蓋引用類型的限制來自同構轉換對 JVM 字節碼集的限制，JVM 對引用類型和原始類型的操作使用不同的字節碼。）然而，Java 中的擦除泛型提供了行為參數（泛型方法）和數據參數（泛型類型的原始和通配符實例化）。

...

選擇了同構翻譯策略，其中泛型類型變量在它們被合並到字節碼中時被擦除到它們的邊界。 這意味着無論一個類是否是泛型的，它仍然會編譯為一個具有相同名稱且成員簽名相同的類。 類型安全在編譯時驗證，運行時不受泛型類型系統的約束。 反過來，這強加了泛型只能在引用類型上工作的限制，因為 Object 是最通用的可用類型，並且它不能擴展到原始類型。

Answer 5

集合被定義為需要從java.lang.Object派生的類型。 基本類型根本不這樣做。

Answer 6

為什么Java中的泛型只能用於類，而不能用於原始類型？

例如，這可以正常工作：

List<Integer> foo = new ArrayList<Integer>();

但這是不允許的：

List<int> bar = new ArrayList<int>();