Java泛型类型擦除字节码

Question

根据泛型擦除上的java文档，

考虑以下泛型类，它表示单个链接列表中的节点：

public class Node<T> {

    private T data;
    private Node<T> next;

    public Node(T data, Node<T> next) }
        this.data = data;
        this.next = next;
    }

    public T getData() { return data; }
    // ...
}

由于类型参数T是无界的，所以Java编译器将其替换为对象

public class Node {

    private Object data;
    private Node next;

    public Node(Object data, Node next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }

    public Object getData() { return data; }
    // ...
}

但是在用1.7.0_11编译之后，当我用任何反编译器打开它时，我可以看到与源代码相同的代码。

public class Node<T>
{
  private T data;
  private Node<T> next;

  public Node(T paramT, Node<T> paramNode)
  {
    this.data = paramT;
    this.next = paramNode;
  }

  public T getData()
  {
    return this.data;
  }
}

如果在编译时应用Type-Erasure，那么字节码就不能包含上面所示的泛型信息。请澄清我。

注意:我正在使用作为一个反编译器来分析字节码。

Answer 1

字节码包含关于代码本身的元信息，例如泛型类型(或变量名称)--这并不意味着JVM可以使用它。

类的分解字节码如下所示(您可以在javap -c Node.class中看到它)：

public class Node<T> {
  public Node(T, Node<T>);
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: aload_0
       5: aload_1
       6: putfield      #2                  // Field data:Ljava/lang/Object;
       9: aload_0
      10: aload_2
      11: putfield      #3                  // Field next:LNode;
      14: return

  public T getData();
    Code:
       0: aload_0
       1: getfield      #2                  // Field data:Ljava/lang/Object;
       4: areturn
}

您可以看到存在方法和参数泛型类型，但是由于擦除过程，代码本身引用了预期的对象。

Answer 2

类是泛型的这一事实被保留下来。例如，在运行时您可以调用

Node.class.getTypeParameters()

下一段代码将返回"T“。

(new Node<Integer>()).getClass().getTypeParameters()[0].getName()

您无法在运行时获得类型参数的值，但是JVM知道它们在那里。

当您构造一个实例时，擦除会起作用。

Node<Integer> node = new Node<Integer>(1, null);
Integer i = node.getData();

化作

Node node = new Node(1, null);
Integer i = (Integer)node.getData();

泛型类总是泛型的。但是实例中不包含泛型类型信息。编译器验证您所做的一切是否与泛型类型一致，然后插入强制转换。

Answer 3

泛型类型信息仍然保存在字节码中，特别是保存在类成员的签名信息中。

例如，执行javap -verbose Node.class生成：

 ...
 LocalVariableTypeTable:
      Start  Length  Slot  Name   Signature
          0       5     0  this   Ltest/Node<TT;>;

请参阅本节来自JVM规范。

签名编码用Java编程语言编写的声明，这些声明使用Java虚拟机类型系统之外的类型。它们支持反射和调试，以及只有类文件可用时的编译。 Java编译器必须为声明使用类型变量或参数化类型的任何类、接口、构造函数、方法或字段发出签名。具体来说，Java编译器必须发出：

• 任何类或接口声明的类签名，它们要么是泛型的，要么具有作为超类或超接口的参数化类型，或者两者兼具。
• 任何方法或构造函数声明的方法签名，这些方法或构造函数声明要么是泛型的，要么是作为返回类型或形式参数类型的类型变量或参数化类型，或者是抛出子句中的类型变量，或者是其中的任何组合。