Java中的Type

Type是Java 编程语言中所有类型的公共高级接口（官方解释），也就是Java中所有类型的“爹”；其中，“所有类型”的描述尤为值得关注。它并不是我们平常工作中经常使用的 int、String、List、Map等数据类型，而是从Java语言角度来说，对基本类型、引用类型向上的抽象；

Type体系中类型的包括：原始类型(Class)、参数化类型(ParameterizedType)、数组类型(GenericArrayType)、类型变量(TypeVariable)、基本类型(Class);

原始类型，不仅仅包含我们平常所指的类，还包括枚举、数组、注解等；

参数化类型，就是我们平常所用到的泛型List、Map；

数组类型，并不是我们工作中所使用的数组String[] 、byte[]，而是带有泛型的数组，即T[] ；

基本类型，也就是我们所说的java的基本类型，即int,float,double等

 

空接口

Type是个空接口，没有定义任何方法，通过多态提高了程序的扩展性，具体实现去看下面的子类；

 

Type体系

查看源码，Type接口下共有4个"儿子"，每一个“儿子”代表着Java中的一种类型；

1.ParameterizedType

参数化类型，即泛型；例如：List<T>、Map<K,V>等带有参数化的对象;

 

ParameterizedType源码

2.TypeVariable

类型变量，即泛型中的变量；例如：T、K、V等变量，可以表示任何类；在这需要强调的是，TypeVariable代表着泛型中的变量，而ParameterizedType则代表整个泛型；

 

TypeVariable源码

3.GenericArrayType

泛型数组类型，用来描述ParameterizedType、TypeVariable类型的数组；即List<T>[] 、T[]等；

 

GenericArrayType源码

4.Class

上三者不同，Class是Type的一个实现类，属于原始类型，是Java反射的基础，对Java类的抽象；

在程序运行期间，每一个类都对应一个Class对象，这个对象包含了类的修饰符、方法，属性、构造等信息，所以我们可以对这个Class对象进行相应的操作，这就是Java的反射；

5.WildcardType

泛型表达式（或者通配符表达式），即？ extend Number、？ super Integer这样的表达式；WildcardType虽然是Type的子接口，但却不是Java类型中的一种；

 

WildcardType源码

以上，简单介绍了Java-Type的体系；为了解决泛型，JDK1.5版本开始引入Type接口；在此之前，Java中只有原始类型，所有的原始类型都是通过Class进行抽象；有了Type以后，Java的数据类型得到了扩展，从原始类型扩展为参数化类型(ParameterizedType)、数组类型(GenericArrayType)、类型变量(TypeVariable);

下面就用代码的方式，对其中的5大类型：原始类型(Class)、参数化类型(ParameterizedType)、数组类型(GenericArrayType)、类型变量(TypeVariable)、基本类型(Class) 进一步说明；

1.ParameterizedType

ParameterizedType表示参数化类型，也就是泛型，例如List<T>、Set<T>等；

 

ParameterizedType

 

 

在ParameterizedType接口中，有3个方法，分别是getActualTypeArguments()、 getRawType()、 getOwnerType();

1.1 getActualTypeArguments

获取泛型中的实际类型，可能会存在多个泛型，例如Map<K,V>,所以会返回Type[]数组；

 

 

值得注意的是，无论<>中有几层嵌套(List<Map<String,Integer>)，getActualTypeArguments()方法永远都是脱去最外层的<>(也就是List<>)，将口号内的内容（Map<String,Integer>）返回；

我们经常遇到的List<T>，通过getActualTypeArguments()方法，得到的返回值是TypeVariableImpl对象，也就是TypeVariable类型(后面介绍);

1.2 getRawType

获取声明泛型的类或者接口，也就是泛型中<>前面的那个值；

 

 

 

1.3 getOwnerType

通过方法的名称，我们大概了解到，此方法是获取泛型的拥有者，那么拥有者是个什么意思？

Returns a {@code Type} object representing the type that this type    * is a member of.  For example, if this type is {@code O.I},    * return a representation of {@code O}.  （摘自JDK注释）

通过注解，我们得知，“拥有者”表示的含义--内部类的“父类”，通过getOwnerType()方法可以获取到内部类的“拥有者”；例如： Map  就是 Map.Entry<String,String>的拥有者；

 

 

2.GenericArrayType

泛型数组类型，例如List<String>[] 、T[]等；

 

GenericArrayType

在GenericArrayType接口中，仅有1个方法，就是getGenericComponentType()；

2.1 getGenericComponentType

返回泛型数组中元素的Type类型，即List<String>[] 中的 List<String>（ParameterizedTypeImpl）、T[] 中的T（TypeVariableImpl）；

 

 

值得注意的是，无论是几维数组，getGenericComponentType()方法都只会脱去最右边的[]，返回剩下的值；

3.TypeVariable

泛型的类型变量，指的是List<T>、Map<K,V>中的T，K，V等值，实际的Java类型是TypeVariableImpl（TypeVariable的子类）；此外，还可以对类型变量加上extend限定，这样会有类型变量对应的上限；

 

TypeVariable

在TypeVariable接口中，有3个方法，分别为getBounds()、getGenericDeclaration()、getName()；

3.1 getBounds

获得该类型变量的上限，也就是泛型中extend右边的值；例如 List<T extends Number> ，Number就是类型变量T的上限；如果我们只是简单的声明了List<T>（无显式定义extends），那么默认为Object；

 

 

无显式定义extends：

 

 

值得注意的是，类型变量的上限可以为多个，必须使用&符号相连接，例如 List<T extends Number & Serializable>；其中，& 后必须为接口；

3.2 getGenericDeclaration

获取声明该类型变量实体，也就是TypeVariableTest<T>中的TypeVariableTest；

 

 

3.3 getName

获取类型变量在源码中定义的名称；

 

 

说到TypeVariable类，就不得不提及Java-Type体系中另一个比较重要的接口---GenericDeclaration；含义为：声明类型变量的所有实体的公共接口；也就是说该接口定义了哪些地方可以定义类型变量（泛型）；

通过查看源码发现，GenericDeclaration下有三个子类，分别为Class、Method、Constructor；也就是说，我们定义泛型只能在一个类中这3个地方自定义泛型；

 

 

此时，我们不禁要问，我们不是经常在类中的属性声明泛型吗，怎么Field没有实现 GenericDeclaration接口呢？

其实，我们在Field中并没有声明泛型，而是在使用泛型而已！不信，我们实际上代码来看看！

1.首先在Class上定义泛型：

 

Class定义泛型

2.我们没有在Class上定义泛型，直接在构造方法上定义泛型

 

泛型构造

3.同样没有在Class定义泛型，直接在普通方法上定义泛型

 

泛型方法

3.我们直接在属性上定义

 

属性上定义泛型

我们看到，如果不在Class上定义，属性上并不能直接使用！所以，这也是我之前说的属性上并不是定义泛型，而是使用泛型，所以Field并没有实现GenericDeclaration接口！

4.Class

Type接口的实现类，是我们工作中常用到的一个对象；在Java中，每个.class文件在程序运行期间，都对应着一个Class对象，这个对象保存有这个类的全部信息；因此，Class对象也称之为Java反射的基础；

 

Class

通过上面的例子，可以看出，当我们没有声明泛型的时候，我们普通的对象就是一个Class类型，是Type中的一种；

5.WildcardType

？---通配符表达式，表示通配符泛型，但是WildcardType并不属于Java-Type中的一钟；例如：List<? extends Number> 和 List<? super Integer>；

 

WildcardType

在WildcardType接口中，有2个方法，分别为getUpperBounds()、getLowerBounds();

5.1 getUpperBounds

获取泛型变量的上边界（extends）

 

 

5.2 getLowerBounds

获取泛型变量的下边界（super）

 

 

以上，就是对Java-Type体系中相关对象的介绍；