Какова концепция стирания в генерики в Java?

какова концепция стирания в дженериках на Java?

8 ответов


это в основном способ, которым дженерики реализуются на Java через обман компилятора. Скомпилированный универсальный код на самом деле просто использует java.lang.Object там, где вы говорите о T (или какой - то другой параметр типа) - и есть некоторые метаданные, чтобы сообщить компилятору, что это действительно универсальный тип.

когда вы компилируете некоторый код против общего типа или метода, компилятор работает над тем, что вы действительно имеете в виду (т. е. какой аргумент типа для T is) и проверяет на compile время, когда вы делаете правильную вещь, но излучаемый код снова просто говорит с точки зрения java.lang.Object - компилятор генерирует дополнительные приведения там, где это необходимо. Во время исполнения,List<String> и List<Date> точно такие же; дополнительная информация о типе была удалены компилятором.

сравните это с, скажем, C#, где информация сохраняется во время выполнения, позволяя коду содержать такие выражения, как typeof(T) который является эквивалентно T.class - за исключением того, что последний является недействительным. (Есть и другие отличия .Продажи дженериков и Java дженериков, заметь.) Стирание типа является источником многих "нечетных" предупреждений/сообщений об ошибках при работе с Java generics.

другие ресурсы:


в качестве примечания, это интересное упражнение, чтобы действительно увидеть, что делает компилятор, когда он выполняет стирание - делает всю концепцию немного легче понять. Существует специальный флаг, который вы можете передать компилятору для вывода java-файлов, у которых были стерты дженерики и вставлены приведения. Пример:

javac -XD-printflat -d output_dir SomeFile.java

The -printflat - Это флаг, который передается компилятору, который генерирует файлы. (The -XD часть-это то, что говорит javac в исполняемый файл jar, который фактически выполняет компиляцию, а не просто javac, но я отвлекся...) The -d output_dir необходимо, потому что компилятору нужно место для размещения нового .Java-файл.

это, конечно, делает больше, чем просто стирание; все автоматические вещи компилятор делается здесь. Например, также вставляются конструкторы по умолчанию, новый foreach-style for петли расширяются до регулярных for петли и т. д. Приятно видеть мелочи, которые происходит автоматически.


чтобы завершить уже очень полный ответ Джона Скита, вы должны реализовать концепцию стирания типа происходит от потребности совместимость с предыдущими версиями Java.

первоначально представленный на EclipseCon 2007 (больше не доступен), совместимость включала эти точки:

  • исходная совместимость (приятно иметь...)
  • бинарная совместимость (обязательно есть!)
  • совместимость миграции
    • существующие программы должны продолжать работать
    • существующие библиотеки должны иметь возможность использовать универсальные типы
    • должно быть!

оригинальный ответ:

отсюда:

new ArrayList<String>() => new ArrayList()

есть предложения для большего овеществления. Reify being "рассматривает абстрактное понятие как реальное", где языковые конструкции должны быть понятия, а не только синтаксический сахар.

Я должен также упомянуть checkCollection метод Java 6, который возвращает динамически типизированное представление указанной коллекции. Любая попытка вставить элемент неправильного типа приведет к немедленному ClassCastException.

механизм дженерики в языке обеспечивает проверку типов во время компиляции (статическую), но можно победить этот механизм с непроверенными приведениями.

обычно это не проблема, так как компилятор выдает предупреждения обо всех таких непроверенных операциях.

однако бывают случаи, когда одной статической проверки типа недостаточно, например:

  • когда коллекция передается в стороннюю библиотеку, и крайне важно, чтобы код библиотеки не повредил коллекцию, вставив элемент неправильного типа.
  • сбой программы с ClassCastException, указывая, что неправильно введенный элемент был помещен в параметризованная коллекция. К сожалению, исключение может произойти в любое время после вставки ошибочного элемента, поэтому оно обычно предоставляет мало или вообще никакой информации о реальном источнике проблемы.

обновление июля 2012 года, почти четыре года спустя:

сейчас (2012) вся в "правила совместимости миграции API (тест подписи)"

язык программирования Java реализует дженерики с использованием стирания, что гарантирует, что устаревшие и общие версии обычно генерируют идентичные файлы классов, за исключением некоторой вспомогательной информации о типах. Бинарная совместимость не нарушается, поскольку можно заменить файл устаревшего класса на файл универсального класса без изменения или перекомпиляции кода клиента.

чтобы облегчить взаимодействие с неродовым устаревшим кодом, также можно использовать стирание параметризованного типа в качестве типа. Такой тип называется raw тип (Спецификация Языка Java 3/4.8). Разрешение типа raw также обеспечивает обратную совместимость исходного кода.

в соответствии с этим, следующие версии java.util.Iterator класс как двоичный, так и исходный код обратно совместимы:

Class java.util.Iterator as it is defined in Java SE version 1.4:

public interface Iterator {
    boolean hasNext();
    Object next();
    void remove();
}

Class java.util.Iterator as it is defined in Java SE version 5.0:

public interface Iterator<E> {
    boolean hasNext();
    E next();
    void remove();
}

стирание, буквально означает, что информация о типе, присутствующая в исходном коде, стирается из скомпилированного байт-кода. Давайте разберемся в этом с помощью некоторого кода.

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class GenericsErasure {
    public static void main(String args[]) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("Hello");
        Iterator<String> iter = list.iterator();
        while(iter.hasNext()) {
            String s = iter.next();
            System.out.println(s);
        }
    }
}

Если вы скомпилируете этот код, а затем декомпилируете его с помощью декомпилятора Java, вы получите что-то вроде этого. обратите внимание, что декомпилированный код не содержит следов информации о типе, присутствующей в исходном исходном коде.

import java.io.PrintStream;
import java.util.*;

public class GenericsErasure
{

    public GenericsErasure()
    {
    }

    public static void main(String args[])
    {
        List list = new ArrayList();
        list.add("Hello");
        String s;
        for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext(); System.out.println(s))
            s = (String)iter.next();

    }
} 

дополняя уже дополненный ответ Джона Скита...

было упомянуто, что реализация дженериков через стирание приводит к некоторым раздражающим ограничениям (например, нет new T[42]). Было также упомянуто, что основной причиной для этого была обратная совместимость в байт-коде. Это также (в основном) верно. Сгенерированный байт-код-target 1.5 несколько отличается от просто de-sugared casting-target 1.4. Технически, это возможно (через огромный обман), чтобы получить доступ к экземплярам универсального типа во время, доказывая, что в байт-коде действительно что-то есть.

более интересный момент (который не был поднят) заключается в том, что реализация дженериков с использованием стирания предлагает немного больше гибкости в том, что может выполнить система типов высокого уровня. Хорошим примером этого может быть реализация JVM Scala против CLR. На JVM, возможно снабдить высок-виды сразу должные к дело в том, что сама JVM не накладывает никаких ограничений на родовые типы (поскольку эти "типы" фактически отсутствуют). Это контрастирует с CLR, который имеет знания среды выполнения экземпляров параметров. Из-за этого сама среда CLR должна иметь некоторое представление о том, как следует использовать дженерики, сводя на нет попытки расширить систему с помощью непредвиденных правил. В результате более высокие виды Scala на CLR реализованы с использованием странной формы стирания, эмулированной внутри самого компилятора, что делает их не полностью совместим с обычными генераторами .NET.

стирание может быть неудобно, когда вы хотите озорничать во время выполнения, но он предлагает большую гибкость для разработчиков компилятора. Я предполагаю, что это часть того, почему он не уходит в ближайшее время.


Как я понимаю (будучи .NET парень) то JVM не имеет понятия о дженериках, поэтому компилятор заменяет параметры типа Object и выполняет все приведение для вас.

Это означает, что дженерики Java-это не что иное, как синтаксический сахар и не предлагают никакого улучшения производительности для типов значений, которые требуют бокса/распаковки при передаче по ссылке.


есть хорошие объяснения. Я только добавляю пример, чтобы показать, как стирание типа работает с декомпилятором.

класса,

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


public class S<T> {

    T obj; 

    S(T o) {
        obj = o;
    }

    T getob() {
        return obj;
    }

    public static void main(String args[]) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Hello");

        // for-each
        for(String s : list) {
            String temp = s;
            System.out.println(temp);
        }

        // stream
        list.forEach(System.out::println);
    }
}

декомпилированный код из байт-кода,

import java.io.PrintStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.Objects;
import java.util.function.Consumer;

public class S {

   Object obj;


   S(Object var1) {
      this.obj = var1;
   }

   Object getob() {
      return this.obj;
   }

   public static void main(String[] var0) {

   ArrayList var1 = new ArrayList();
   var1.add("Hello");


   // for-each
   Iterator iterator = var1.iterator();

   while (iterator.hasNext()) {
         String string;
         String string2 = string = (String)iterator.next();
         System.out.println(string2);
   }


   // stream
   PrintStream printStream = System.out;
   Objects.requireNonNull(printStream);
   var1.forEach(printStream::println);


   }
}

Generic programming вводится в версии java 1.5
прежде всего, что такое generic в java?
Generic programming-это объект типа safe, перед generic в коллекции мы можем хранить любой тип объекта. и после родовой мы должны хранить данные определенного типа объекта.

что преимущества родового?
Главные преимущества родового типа отливка необходимы и также тип-шалфей и родовое проверят время компиляции. и общий синтаксис Generic-ClassOrInterface здесь тип-это сигнал о том, что этот класс может установить класс при создании экземпляра

пример. GenericClassDemo

genericclassDemo = новый GenericClassDemo (сотрудник.java)