從 JDK5 以后，Java 的 Class 類增加了泛型功能，從而允許使用泛型來限制 Class 類，例如，String.class 的類型實(shí)際上是 Class<String>。如果 Class 對應(yīng)的類暫時未知，則使用 Class<?>。通過在反射中使用泛型，可以避兔使用反射生成的對象需要強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。

泛型和 Class 類

使用 Class<T> 泛型可以避免強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。例如，下面提供一個簡單的對象工廠，該對象工廠可以根據(jù)指定類來提供該類的實(shí)例。

public class CrazyitObjectFactory { public static Object getInstance(String clsName) { try { // 創(chuàng)建指定類對應(yīng)的Class對象 Class cls = Class.forName(clsName); // 返回使用該Class對象所創(chuàng)建的實(shí)例 return cls.newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } }}

上面程序中兩行粗體字代碼根據(jù)指定的字符串類型創(chuàng)建了一個新對象，但這個對象的類型是 Object，因此當(dāng)需要使用 CrazyitObjectFactory 的 getInstance() 方法來創(chuàng)建對象時，將會看到如下代碼：

// 獲取實(shí)例后需要強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換Date d = (Date)Crazyit.getInstance('java.util.Date');

甚至出現(xiàn)如下代碼：

JFrame f = (JFrame)Crazyit.getInstance('java.util.Date');

上面代碼在編譯時不會有任何問題，但運(yùn)行時將拋出 ClassCastException 異常，因為程序試圖將一個 Date 對象轉(zhuǎn)換成 JFrame 對象。

如果將上面的 CrazyitObjectFactory 工廠類改寫成使用泛型后的 Class，就可以避免這種情況。

public class CrazyitObjectFactory2 { public static <T> T getInstance(Class<T> cls) { try { return cls.newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } } public static void main(String[] args) { // 獲取實(shí)例后無須類型轉(zhuǎn)換 Date d = CrazyitObjectFactory2.getInstance(Date.class); JFrame f = CrazyitObjectFactory2.getInstance(JFrame.class); }}

在上面程序的 getInstance() 方法中傳入一個 Class<T> 參數(shù)，這是一個泛型化的 Class 對象，調(diào)用該 Class 對象的 newInstance() 方法將返回一個 T 對象，如程序中粗體字代碼所示。接下來當(dāng)使用 CrazyitObjectFactory2 工廠類的 getInstance() 方法來產(chǎn)生對象時，無須使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)會執(zhí)行更嚴(yán)格的檢查，不會出現(xiàn) ClassCastException 運(yùn)行時異常。

前面介紹使用 Array 類來創(chuàng)建數(shù)組時，曾經(jīng)看到如下代碼：

// 使用 Array 的 newInstance 方法來創(chuàng)建一個數(shù)組Object arr = Array.newInstance(String.class, 10);

對于上面的代碼其實(shí)使用并不是非常方便，因為 newInstance() 方法返回的確實(shí)是一個 String[] 數(shù)組，而不是簡單的 Object 對象。如果需要將對象當(dāng)成 String[] 數(shù)組使用，則必須使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換——這是不安全的操作。

為了示范泛型的優(yōu)勢，可以對 Array 的 newInstance() 方法進(jìn)行包裝。

public class CrazyitArray { // 對Array的newInstance方法進(jìn)行包裝 @SuppressWarnings('unchecked') public static <T> T[] newInstance(Class<T> componentType, int length) { return (T[]) Array.newInstance(componentType, length); // ① } public static void main(String[] args) { // 使用CrazyitArray的newInstance()創(chuàng)建一維數(shù)組 String[] arr = CrazyitArray.newInstance(String.class, 10); // 使用CrazyitArray的newInstance()創(chuàng)建二維數(shù)組 // 在這種情況下，只要設(shè)置數(shù)組元素的類型是int[]即可。 int[][] intArr = CrazyitArray.newInstance(int[].class, 5); arr[5] = '瘋狂Java講義'; // intArr是二維數(shù)組，初始化該數(shù)組的第二個數(shù)組元素 // 二維數(shù)組的元素必須是一維數(shù)組 intArr[1] = new int[] { 23, 12 }; System.out.println(arr[5]); System.out.println(intArr[1][1]); }}

上面程序中粗體字代碼定義的 newInstance() 方法對 Array 類提供的 newInstance() 方法進(jìn)行了包裝，將方法簽名改成了 public static <T> T[] newInstance(Class<T> componentType, int length)，這就保證程序通過該 newInstance() 方法創(chuàng)建數(shù)組時的返回值就是數(shù)組對象，而不是 Object 對象，從而避免了強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。

提示：程序在①行代碼處將會有一個 unchecked 編譯警告，所以程序使用了 @SuppressWarnings 來抑制這個警告信息。

使用反射來獲取泛型信息

通過指定類對應(yīng)的 Class 對象，可以獲得該類里包含的所有成員變量，不管該成員變量是使用 private 修飾，還是使用 public 修飾。獲得了成員變量對應(yīng)的 Field 對象后，就可以很容易地獲得該成員變量的數(shù)據(jù)類型，即使用如下代碼即可獲得指定成員變量的類型。

// 獲取成員變量 f 的類型Class<?> a = f.getType();

但這種方式只對普通類型的成員變量有效。如果該成員變量的類型是有泛型類型的類型，如 Map<String, Integer> 類型，則不能誰確地得到該成員變量的泛型參數(shù)。

為了獲得指定成員變量的泛型類型，應(yīng)先使用如下方法來獲取該成員變量的泛型類型。

// 獲得成員變量 f 的泛型類型Type gType = f.getGenericType();

然后將 Type 對象強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為 ParameterizedType 對象，ParameterizedType 代表被參數(shù)化的類型，也就是增加了泛型限制的類型。ParameterizedType 類提供了如下兩個方法。

下面是一個獲取泛型類型的完整程序。

public class GenericTest { private Map<String, Integer> score; public static void main(String[] args) throws Exception { Class<GenericTest> clazz = GenericTest.class; Field f = clazz.getDeclaredField('score'); // 直接使用getType()取出的類型只對普通類型的成員變量有效 Class<?> a = f.getType(); // 下面將看到僅輸出java.util.Map System.out.println('score的類型是:' + a); // 獲得成員變量f的泛型類型 Type gType = f.getGenericType(); // 如果gType類型是ParameterizedType對象 if (gType instanceof ParameterizedType) { // 強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換 ParameterizedType pType = (ParameterizedType) gType; // 獲取原始類型 Type rType = pType.getRawType(); System.out.println('原始類型是：' + rType); // 取得泛型類型的泛型參數(shù) Type[] tArgs = pType.getActualTypeArguments(); System.out.println('泛型信息是:'); for (int i = 0; i < tArgs.length; i++) {System.out.println('第' + i + '個泛型類型是：' + tArgs[i]); } } else { System.out.println('獲取泛型類型出錯！'); } }}

上面程序中的粗體字代碼就是取得泛型類型的關(guān)鍵代碼。運(yùn)行上面程序，將看到如下運(yùn)行結(jié)果：

score的類型是:interface java.util.Map原始類型是：interface java.util.Map泛型信息是:第0個泛型類型是：class java.lang.String第1個泛型類型是：class java.lang.Integer

從上面的運(yùn)行結(jié)果可以看出，使用 getType() 方法只能獲取普通類型的成員變量的數(shù)據(jù)類型：對于增加了泛型的成員變量，應(yīng)該使用 getGenericType() 方法來取得其類型。

提示：Type 也是 java.lang.reflect 包下的一個接口，該接口代表所有類型的公共高級接口，Class 是 Type 接口的實(shí)現(xiàn)類。Type 包括原始類型、參數(shù)化類型、數(shù)組類型、類型變量和基本類型等。

以上就是深入分析JAVA 反射和泛型的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于JAVA 反射和泛型的資料請關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章！