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在Java中泛型擦除是怎么发生的_Java泛型实现原理说明

P粉602998670

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发布时间:2026-02-14 14:28:02

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来源于php中文网

原创

泛型擦除发生在编译期,由javac完成而非jvm;无界类型参数擦除为object,有界则取首个上界;擦除不可逆,导致instanceof、new t()等运行时操作失效,但部分元数据仍保留在class文件中供ide和框架使用。

在java中泛型擦除是怎么发生的_java泛型实现原理说明

泛型擦除发生在编译期,不是运行时

Java 泛型的“类型信息消失”不是 JVM 做的,而是 javac 编译器在生成字节码前就完成了擦除。你写的 List<string></string>List<integer></integer>,在编译后都变成裸的 List 类型——它们的 getClass() 返回值完全相同,字节码里也找不到任何 StringInteger 的痕迹。

关键点在于:擦除是“不可逆”的预处理步骤,不是运行时丢弃。所以反射、instanceofnew T() 这些依赖运行时类型的操作,全部失效。

擦除规则很机械:看有没有上界,没上界就变 Object

编译器按固定规则替换类型参数,不推理、不猜测:

  • <t></t>(无界)→ 擦除为 Object
  • <t extends number></t> → 擦除为 Number
  • <t extends comparable serializable></t> → 擦除为 Comparable(只取第一个接口)

例如这个类:

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public class Box<T extends Runnable> {
    private T value;
    public void set(T value) { this.value = value; }
    public T get() { return value; }
}

擦除后等效于:

public class Box {
    private Runnable value;
    public void set(Runnable value) { this.value = value; }
    public Runnable get() { return value; }
}

为什么编译期还能报错?因为擦除前先检查

你以为 list.add(123) 报错是因为“运行时发现类型不对”,其实不是——它根本过不了编译。流程是:先做泛型语义检查 → 再擦除 → 最后生成字节码

所以这些行为你得清楚:

  • List<string> list = new ArrayList(); list.add(42);</string> → 编译失败,add 方法签名被擦除为 add(Object),但编译器在擦除前已判定 42 不符合 String 约束
  • String s = list.get(0); → 编译器自动补上 (String) 强转,字节码里能看到 checkcast 指令
  • 用反射调 add 就能绕过检查,往 List<string></string> 里塞 Integer —— 因为反射跳过了编译期校验

擦除带来的硬限制,躲不开也改不了

这不是 bug,是设计契约。所有泛型相关限制都源于擦除不可逆:

  • 不能写 if (list instanceof List<string>)</string> → 编译报错,语法不合法
  • 不能声明 static <t> T getValue()</t> 中的 T → 静态上下文看不到类型参数
  • 不能 new T[]new T() → 运行时不知道 T 是什么类
  • 泛型数组必须靠 Array.newInstance(clazz, size) + 强制转型,且会带 @SuppressWarnings("unchecked")

真正容易被忽略的是:泛型信息虽被擦除,但部分元数据(如 SignatureLocalVariableTypeTable)仍保留在 class 文件里——仅用于 IDE 提示、框架反射读取(如 Spring、Jackson),JVM 自身完全无视它们。

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