資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：然而，與普遍印象相反的是，某些情況下在運行時獲取到泛型類型信息也是可行的。于是，編譯器可以把這部分泛型信息父類的泛型參數是，存儲在它的子類的字節碼區域中。當使用反射取出中的類型參數時，就必須把這點納入考量。獲取嵌套類的泛型的代碼如下
在JDK5引入了泛型特性之后，她迅速地成為Java編程中不可或缺的元素。然而，就跟泛型乍一看似乎非常容易一樣，許多開發者也非常容易就迷失在這項特性里。
多數Java開發者都會注意到Java編譯器的類型擦除實現方式，Type Erasure會導致關于某個Class的所有泛型信息都會在源代碼編譯時消失掉。在一個Java應用中，可以認為所有的泛型實現類，都共享同一個基礎類(注意與繼承區分開來)。這是為了兼容JDK5之前的所有JDK版本，就是人們經常說的向后兼容性。
譯者注：原文較為瑣碎，大致意思是。在JVM整個內存空間中，只會存在一個ArrayList.class。那應該怎么做？
為了能夠區分ArrayList和ArrayList ，現在假想的實現方式是在Class文件信息表(函數表+字段表)里添加額外的泛型信息。這個時候JVM的內存空間中就會存在(假設)ArrayList&String.class和(假設)ArrayList&Integer.class文件。順著這種情況延續下去的話，就必須要修改JDK5之前所有版本的JVM對Class文件的識別邏輯，因為它破壞了JVM內部一個Class只對應唯一一個.class這條規則。這也是人們常說的: 破壞了向后兼容性。 注：參考Python3舍棄掉Python2的例子，也是放棄了對2的兼容，Python3才能發展并構造更多的新特性。
既然Java開發團隊選擇了兼容JDK5之前的版本，那就不能在JVM里做手腳了。但Java編譯器的代碼似乎還是可以修改的。于是，Java編譯器在編譯時就會把泛型信息都擦除，所以以下的比較在JVM運行時會永遠為真。
assert new ArrayList().getClass() == new ArrayList ().getClass();
對JVM運行時來說，上述代碼等同于
assert new ArrayList.class == ArrayList.class
到目前為止，上述內容都是大家所熟知的事情。然而，與普遍印象相反的是，某些情況下在運行時獲取到泛型類型信息也是可行的。舉個栗子:
class MyGenericClass{ } class MyStringSubClass extends MyGenericClass { }
MyStringSubClass相當于對MyGenericClass
而且因為這部分泛型信息在被編譯后，僅僅被存儲在被老版JVM所忽略的字節碼區域中，所以這種方式并沒有破壞向后兼容性。與此同時，因為T已經被賦值為String，所有的MyStringSubClass類的對象實例仍然共享同一個MyStringSubClass.class。
應該如何獲取到被存儲在byte code區域的這塊泛型信息呢？
Java API提供了Class.getGenericSuperClass()方法，來取出一個Type類型的實例。
如果直接父類的實際類型就是泛型類型的話，那取出的Type類型實例就可以被顯示地轉換為ParameterizeType。
(Type只是一個標記型接口，它里面僅包含一個方法：getTypeName()。所以取出的實例的實際類型會是ParameterizedTypeImpl，但不應直接暴露實際類型，應一直暴露Type接口)。
感謝ParameterizedType接口，現在我們可以直接調用ParameterizeType.getActualTypeArguments()取出又一個Type類型實例數組。
父類所有的泛型類型參數都會被包含在這個數組里，并且以被聲明的順序放在數組對應的下標中。
當數組中的類型參數為非泛型類型時，我們就可以簡單地把它顯示轉換為Class。
為了保持文章的簡潔性，我們跳過了GenericArrayType的情況。
現在我們可以使用以上知識編寫一個工具類了:
public static Class findSuperClassParameterType(Object instance, Class clazzOfInterest, int parameterIndex) {
Class subClass = instance.getClass();
while (subClass.getSuperclass() != clazzOfInterest) {
subClass = subClass.getSuperclass();
if (subClass == null) throw new IllegalArgumentException();
}
ParameterizedType pt = (ParameterizedType) (subClass.getGenericSuperclass());
return (Class) pt.getActualTypeArguments()[parameterIndex];
}
public static void testCase1() {
Class genericType = findDirectSuperClassParameterType(new MyStringSubClass());
System.out.println(genericType);
assert genericType == String.class;
}
然而，請注意到
findSuperClassParamerterType(new MyGenericClass(), MyGenericClass.class, 0)
這樣調用會拋出IllegalArgumentException異常。之前說過：泛型信息只有在子類的幫助下才能被取出。然而，MyGenericClass
然而，我們還沒有解決問題，畢竟我們目前為止還有許多坑沒有填。
鏈式泛型class MyGenericClass{} class MyGenericSubClass extends MyGenericClass {} class MyStringSubSubClass extends MyGenericSubClass {}
如下調用，仍然會拋出異常。
findSuperClassParameterType(new MyStringSubClass(), MyGenericClass.class, 0);
這又是為什么呢？到目前為止我們都在設想：MyGenericClass的類型參數T的相關信息會存儲在它的直接子類中。那么上述的類繼承關系就有以下邏輯：
MyStringSubClass.class中存儲了MyGenericSubClass --> U = String。
MyGenericSubClass.class中僅存儲了MyGenericClass
但U并不是一個Class類型，而是TypeVariable類型的類型變量，如果我們想要解析這種繼承關系，就必須解析它們之間所有的依賴關系。代碼如下：
public static Class findSubClassParameterType(Object instance, Class classOfInterest, int parameterIndex) {
Map typeMap = new HashMap<>();
Class instanceClass = instance.getClass();
while (instanceClass.getSuperclass() != classOfInterest) {
extractTypeArguments(typeMap, instanceClass);
instanceClass = instanceClass.getSuperclass();
if (instanceClass == null) throw new IllegalArgumentException();
}
// System.out.println(typeMap);
ParameterizedType pt = (ParameterizedType) instanceClass.getGenericSuperclass();
Type actualType = pt.getActualTypeArguments()[parameterIndex];
if (typeMap.containsKey(actualType)) {
actualType = typeMap.get(actualType);
}
if (actualType instanceof Class) {
return (Class) actualType;
} else {
throw new IllegalArgumentException();
}
}
private static void extractTypeArguments(Map typeMap, Class clazz) {
Type genericSuperclass = clazz.getGenericSuperclass();
if (!(genericSuperclass instanceof ParameterizedType)) {
return ;
}
ParameterizedType pt = (ParameterizedType) genericSuperclass;
Type[] typeParameters = ((Class) pt.getRawType()).getTypeParameters();
Type[] actualTypeArguments = pt.getActualTypeArguments();
for (int i = 0; i < typeParameters.length; i++) {
if (typeMap.containsKey(actualTypeArguments[i])) {
actualTypeArguments[i] = typeMap.get(actualTypeArguments[i]);
}
typeMap.put(typeParameters[i], actualTypeArguments[i]);
}
}
代碼中通過一個map可以解析所有鏈式泛型類型的定義。不過仍然不夠完美，畢竟MyClass
好了好了，仍然沒有結束：
class MyGenericOuterClass {
public class MyGenericInnerClass { }
}
class MyStringOuterSubClass extends MyGenericOuterClass { }
MyStringOuterSubClass.MyGenericInnerClass inner = new MyStringOuterSubClass().new MyGenericInnerClass();
下面這樣調用仍然會失敗。
findSuperClassParameterType(inner, MyGenericInnerClass.class, 0);
這種失敗幾乎是可預見的，我們正試圖在MyGenericInnerClass的對象實例里面尋找MyGenericInnerClass的泛型信息。就像之前所說，因為MyGenericInnerClass并沒有子類，所以從MyGenericInnerClass.class中尋找泛型信息是不可能的，畢竟MyGenericInnerClass.class里面根本就不存在泛型信息。不過在這個例子中，我們檢查的是MyStringOuterSubClass中的非static內部類: MyGenericInnerClass的對象實例。那么，MyStringOuterSubClass是知道它的父類MyGennericOuterClass --> U = String。當使用反射取出MyGenericInnerClass中的類型參數時，就必須把這點納入考量。
現在這件事就變得相當棘手了。
-> 為了取出MyGenericOuterClass的泛型信息
-> 就必須先得到MyGenericOuterClass.class
這依然可以通過反射取得，Java編譯器會在內部類MyGenericInnerClass中生成一個synthetic-field: this$0，這個字段可以通過Class.getDeclaredField("this$0")獲取到。
> javap -p -v MyGenericOuterClass$MyGenericInnerClass.class
...
...
final cn.local.test.MyGenericOuterClass this$0;
descriptor: Lcn/local/test/MyGenericOuterClass;
flags: ACC_FINAL, ACC_SYNTHETIC
...
既然已經有辦法可以獲取到MyGenericOuterClass.class了，那接下來我們似乎可以直接復用之前的掃描邏輯了。
