详解Java泛型中类型擦除问题的解决方法
以前就了解过Java泛型的实现是不完整的,最近在做一些代码重构的时候遇到一些Java泛型类型擦除的问题,简单的来说,Java泛型中所指定的类型在编译时会将其去除,因此List 和 List 在编译成字节码的时候实际上是一样的。因此java泛型只能做到编译期检查的功能,运行期间就不能保证类型安全。我最近遇到的一个问题如下:
假设有两个bean类
/** Test. */ @Data @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor public static class Foo { public String name; } /** Test. */ @Data @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor public static class Dummy { public String name; }
以及另一个对象
@NoArgsConstructor @AllArgsConstructor @Data public static class Spec<T> { public String spec; public T deserializeTo() throws JsonProcessingException { var mapper = new ObjectMapper(); return (T) mapper.readValue(spec, Foo.class); } }
可以看到Spec
对象中保存了以上两种类型json序列化后的字符串,并提供了方法将string spec 反序列化成相应的类型,比较理想的方式是在反序列化的方法中能够获取到参数类型 T 的实际类型,理论上运行时Spec类型是确定了,因此T也应该是确定的,但是因为类型擦除,所以实际上获取不到他的类型。
按照以下尝试 通过((ParameterizedType) getClass().getGenericSuperclass()).getActualTypeArguments()获取泛型类型,经过测试是获取不到的
@Test public void test() throws JsonProcessingException { var foo = new Foo("foo"); var spec = new Spec<Foo>(mapper.writeValueAsString(foo)); var deserialized = spec.deserializeTo(); Assertions.assertTrue(deserialized instanceof Foo); } @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor @Data public static class Spec<T> { public String spec; private Class<T> getSpecClass() { return (Class<T>) ((ParameterizedType) getClass().getGenericSuperclass()) .getActualTypeArguments()[0]; } public T deserializeTo() throws JsonProcessingException { var mapper = new ObjectMapper(); System.out.println(spec); return (T) mapper.readValue(spec, getSpecClass()); } }
会有以下的错误
java.lang.ClassCastException: class java.lang.Class cannot be cast to class java.lang.reflect.ParameterizedType (java.lang.Class and java.lang.reflect.ParameterizedType are in module java.base of loader 'bootstrap')
有两种办法来绕过这个问题
第一种比较简单,就是在创建spec对象时,直接把类型的class传进来,这样就可以直接使用。
第二种是创建spec的子类中使用这个方法就可以获取泛型的类型
@Data public abstract static class AbstractSpec<T> { public String spec; public AbstractSpec(String spec) { this.spec = spec; } private Class<T> getSpecClass() { return (Class<T>) ((ParameterizedType) getClass().getGenericSuperclass()) .getActualTypeArguments()[0]; } public T deserializeTo() throws JsonProcessingException { var mapper = new ObjectMapper(); System.out.println(spec); return (T) mapper.readValue(spec, getSpecClass()); } } public static class Spec extends AbstractSpec<Foo> { public Spec(String spec) { super(spec); } } @Test public void test() throws JsonProcessingException { var foo = new Foo("foo"); var spec = new Spec(mapper.writeValueAsString(foo)); var deserialized = spec.deserializeTo(); Assertions.assertTrue(deserialized instanceof Foo); }
这里spec类就可以顺利的被反序列化。
这个和最开始失败的case的差别就是新增了一个子类,主要的差别是getGenericSuperclass的返回值有差异,非子类的情况下,获取到的是Object。
因此理论上子类Spec的类型信息中,实际上是保存了父类中的类型参数信息的,也就是例子中的Foo. 按照 https://stackoverflow.com/questions/42874197/getgenericsuperclass-in-java-how-does-it-work 的方式,可以查看到Spec类的字节码中有相应的类型信息。
$ javap -verbose ./org/apache/flink/kubernetes/operator/controller/GenericTest\$Spec.class | grep Signature #15 = Utf8 Signature Start Length Slot Name Signature Signature: #19 // Lorg/apache/flink/kubernetes/operator/controller/GenericTest$AbstractSpec<Lorg/apache/flink/kubernetes/operator/controller/GenericTest$Foo;>;
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