Question

在Java中，定义通用异常类是非法的。编译器将拒绝编译以下内容：

public class Foo<T> extends Throwable {
    // whatever...
}

但是，这个Scala代码编译得很好：

class Foo[T](val foo: T) extends Throwable

即使更奇怪，只要我抓住原始Foo类型，我就可以在Java代码中使用此Scala类：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            throw new Foo<String>("test");
        }
        catch(Foo e) {
            System.out.println(e.foo());
        }
    }
}

编译，运行并打印“test”。

这是根据JLS和JVM规范很好地定义的，还是偶然发生了？

Java对通用异常的限制纯粹是语言限制还是也适用于字节码（在这种情况下，Scala编译器生成的字节码无效）？

编辑：这是反编译后Scala类所看到的内容：

public class Foo<T> extends java.lang.Throwable {
  public T value();
    Code:
       0: aload_0
       1: getfield      #15                 // Field value:Ljava/lang/Object;
       4: areturn

  public Foo(T);
    Code:
       0: aload_0
       1: aload_1
       2: putfield      #15                 // Field value:Ljava/lang/Object;
       5: aload_0
       6: invokespecial #22                 // Method java/lang/Throwable."<init>":()V
       9: return
}

Answer 1

简短回答：

JVM规范禁止抛出和捕获参数化异常，但不关心声明。它甚至没有禁止，只是没有办法在字节码中表示类型参数，所以问题没有实际意义。
JLS禁止声明它们，因为无论如何都无法使用它们。

答案很长：

Java语言规范说（第8.1.2节）关于声明这样的类：

如果泛型类是Throwable（第11.1.1节）的直接或间接子类，则是编译时错误。

由于Java虚拟机的catch机制仅适用于非泛型类，因此需要此限制。

它说抛出异常（§14.18）：

throw语句中的表达式必须表示

1）引用类型的变量或值，可赋值（§5.2）到Throwable类型，或

2）出现空引用，或发生编译时错误。

Expression的引用类型将始终是一个类类型（因为没有可分配给Throwable的接口类型），它没有参数化（因为Throwable的子类不能是通用的（§8.1.2））。

当将泛型添加到Java语言时添加了此限制，因为它们未添加到JVM本身：JVM上只存在原始类型。

仍有关于该类型参数的信息，其中定义了类，但没有使用的位置！独立于参数化异常的声明，在JVM级别上这是不可能的：

try {
    throw new Foo<String>("test");
} catch(Foo<Int> e) {
  // int
} catch(Foo<String> e) {
  // string
}

实现异常捕获的方法是有一个异常表，它指定要监视的字节码范围和要捕获的关联类。该类不能有类型参数，因为无法在字节码中描述它们（JVM规范，§2.10和§3.12）。

由于类型擦除，throw子句仅引用Foo，并且这两个catch方法将成为异常表中的两个条目，它们都引用类Foo，这两个条目都是无效的反正不可能。因此，在Java语言中无法使用语法，只能捕获Foo。

因此，能够声明参数化异常变得非常无用且具有潜在危险性。因此，即使JVM本身并不关心，他们也完全被语言所禁止。

Answer 2

以下是我们在讨论中分析的答案。

这是根据JLS和JVM规范很好地定义的，还是只是碰巧意外工作？

根据Java语言规范，它不需要很好地定义，因为它是一种不同的语言。

JVM，OTOH，抛出和捕获此类异常没有问题，因为由于类型擦除，它在字节码中没有区别。

然而，有趣的问题仍然存在，为什么Java首先禁止使用泛型类扩展Throwable。

为什么我可以在Scala中定义通用异常类型？

2 个答案: