java泛型--桥方法
看桥方法之前,我们先来看看泛型中类型擦除的概念:
在《java核心卷书卷1》中有这样一段描述:
虚拟机没有泛型类型对象——所有对象都属于普通类。也就是说,虚拟机在执行代码的时候,都会把泛型类翻译成普通的类。
无论何时定义一个泛型类型,都自动提供了一个相应的原始类型(raw type)。原始类型的名字就是删去类型参数后的泛型类型名。擦除(erased)类型变量,并替换为限定类型(无限定的变量用Object)。
下面看一个泛型类:
class Pair<T> {private T first;private T second;public Pair(T first, T second) {super();this.first = first;this.second = second;}public T getFirst() {return first;}public T getSecond() {return second;}
}
它的原始类型是(T没有限定,用Object替换):
class Pair {private Object first;private Object second;public Pair2(Object first, Object second) {super();this.first = first;this.second = second;}public Object getFirst() {return first;}public Object getSecond() {return second;}
}
当然了,一个类型变量或通配符可以有多个限定,例如:T extends Comparable & Serializble。这样的该怎样进行替换呢?原始类型用第一个限定的类型变量来限定。
Eg:
class Pair<T extends Comparable & Serializable> {private T first;private T second;public Pair(T first, T second) {super();this.first = first;this.second = second;}public T getFirst() {return first;}public T getSecond() {return second;}
}
替换完后就变成了(用第一个限定的类型变量Comparable作为原始类型):
class Pair implements Serializable>{private Comparable first;private Comparable second;public Pair(Comparable first, Comparable second) {super();this.first = first;this.second = second;}public Comparable getFirst() {return first;}public Comparable getSecond() {return second;}
}
了解了类型擦除的概念后,看看桥方法的产生:
先看一个例子:
class Father<T> {public void fun(T x) {}
}
class Son extends Father<String> {@Overridepublic void fun(String x) {}
}
Father类和Son类经过类型擦除后变成:
class Father<Object> {public void fun(Object x) {}
}
class Son extends Father {@Overridepublic void fun(String x) {}
}
很显然,子类Son是想覆盖父类Father的fun方法,但是却出现了问题(注意重写的要求:方法名、参数个数和参数类型都必须相同)。因为Father类在编译阶段经过类型擦除后,T被替换成了Object了。也就是Father类中的fun方法变成了:
public void fun(Object x) {
}
这对于多态是个不小的麻烦,考虑下面的代码:
Father<String> f=new Son();
Object x=null;
f.fun(x);
本来是想利用多态调用Son类的fun(Object)方法,但是Son类的却是fun(String),没有fun(Object)方法。这就导致类型擦除和多态产生了冲突。
下面来看看编译器是怎么解决这个问题的:
编译器在Son类中生成了一个桥方法(bridgemethod),我们可以通过javap反编译Son.class文件,看一下:
可以看到确实有两个fun方法:fun(Object)、fun(String)
在生成的桥方法中是怎么操作的呢:
public void fun(Object x){fun((String)x);
}
现在再来看一下f.fun(Object),由于f引用的Son类对象,所以根据多态性质,会调用Son类的fun(Object)方法,这个方法是合成的桥方法。它会去调用Son类的fun(String)方法,这正是我们所期望的结果。
桥方法解决了多态和类型擦除之间的冲突,但是假如Father类中还有一个方法:
public T gun(){///
}
在Son中也想覆盖这个方法呢?
就会发现在Son类中出现了两个方法签名一样的方法(方法名和参数都相同):
public Object gun()
public String gun()
当然,我们是不能这样编写代码的,因为不能有两个名字相同,参数类型也相同却返回不同类型值的方法。
但是,在虚拟机中却是可以的(很神奇),虚拟机用参数类型和返回类型确定一个方法(《java核心卷术卷1》)。编译器可能产生两个仅返回值不同的方法字节码,虚拟机能够正确的处理这一情况。
桥方法不仅用于泛型类,可以看一个例子:
class Person implements Cloneable {@Overridepublic Person clone() throws CloneNotSupportedException {return (Person) super.clone();}
}
在一个方法覆盖另一个方法时,可以指定一个更加严格的返回类型。
实际上Person类也有两个clone方法:
Employee clone()
Object clone()//合成的桥方法,会调用新定义的方法。
总之,需要记住有关Java泛型转换的事实:
1.虚拟机中没有泛型,只有普通的类和方法;
2.所有的类型参数都用他们的限定类型替换;
3.桥方法被用来保持多态;
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