Question

在查找（测试）另一个问题的信息时，我发现了一些东西，完全不知道为什么会发生这种情况。现在，我知道没有实际的理由这样做，这是绝对可怕的代码，但为什么这样做有效：

ArrayList<Quod> test=new ArrayList<Quod>();
ArrayList obj=new ArrayList();
test=obj;
obj.add(new Object());

System.out.println(test.get(0));

所以，基本上，我将一个Object添加到Quods的ArrayList中。现在，我看到java如何无法有效地检查这一点，因为它必须查看所有引用，这些引用可能甚至不存储在任何地方。但是为什么get（）有效呢？是不是get（）假设返回一个Quod实例，就像它在Eclipse中将鼠标放在它上面时所说的那样？如果它在承诺返回Quod类型的对象时可以返回一个只是对象的对象，那么当我说我将返回一个int时，为什么我不能返回一个String？

事情变得更加怪异。这会因为运行时错误（java.lang.ClassCastException错误）（！？！？）而崩溃：

ArrayList<Quod> test=new ArrayList<Quod>();
ArrayList obj=new ArrayList();
test=obj;
obj.add(new Object());

System.out.println(test.get(0).toString());

为什么我不能在对象上调用toString？为什么println（）方法调用它的toString是好的，但不是直接用于我？

编辑：我知道我没有对我创建的第一个ArrayList实例做任何事情，所以它实际上只是浪费处理时间。

编辑：我在Java 1.6上使用Eclipse其他人说他们在运行java 1.8的Eclipse中得到了相同的结果。但是，在其他一些编译器上，两种情况都会引发CCE错误。

Answer 1

Java泛型是通过类型擦除实现的，即类型参数仅用于编译和链接，但是被擦除以便执行。也就是说，编译时类型和运行时类型之间没有1：1的对应关系。特别是，泛型类型的所有实例共享相同的运行时类：

new ArrayList<Quod>().getClass() == new ArrayList<String>().getClass();

在编译时类型系统中，存在类型参数，并用于类型检查。在运行时类型系统中，缺少类型参数，因此不会检查。

这对于演员表和原始类型来说没有问题。强制转换是类型正确性的断言，并将类型检查从编译时延迟到运行时。但正如我们所看到的，编译时和运行时类型之间没有1：1的对应关系;类型参数在编译期间被擦除。因此，运行时无法完全检查包含类型参数的强制转换的正确性，并且错误的强制转换可能会成功，违反了编译时类型系统。 Java语言规范称此堆污染。

因此，运行时不能依赖类型参数的正确性。但是，它必须强制运行时类型系统的完整性以防止内存损坏。它通过延迟类型检查直到实际使用泛型引用来实现这一点，此时运行时知道它必须支持的方法或字段，并且可以检查它实际上是声明该字段或方法的类或接口的实例。

有了这个，回到你的代码示例，我稍微简化了一下（这不会改变行为）：

ArrayList<Quod> test = new ArrayList<Quod>();
ArrayList obj = test; 
obj.add(new Object());
System.out.println(test.get(0));

声明的obj类型是原始类型ArrayList。原始类型在编译时禁用类型参数的检查。因此，我们可以将Object传递给其add方法，即使ArrayList只能在编译时类型系统中保存Quod个实例。也就是说，我们成功地欺骗了编译器并完成了堆污染。

离开运行时类型系统。在运行时类型系统中，ArrayList使用类型为Object的引用，因此将Object传递给add方法是完全可以的。所以调用get()，它也返回Object。事情就是分歧：在你的第一个代码示例中，你有：

System.out.println(test.get(0));

test.get(0)的编译时类型是Quod，唯一匹配的println方法是println(Object)，因此它是嵌入在类文件中的方法的签名。因此，在运行时，我们会将Object传递给println(Object)方法。这是完全可以的，因此不会抛出异常。

在第二个代码示例中，您有：

System.out.println(test.get(0).toString());

同样，test.get(0)的编译时类型是Quod，但现在我们正在调用它的toString（）方法。因此，编译器指定要调用（或继承到）类型toString中声明的Quod方法。显然，这个方法需要this指向Quod的实例，这就是为什么编译器在调用方法之前在字节代码中向Quod插入一个额外的强制转换 - 这个强制转换抛出ClassCastException。

也就是说，运行时允许第一个代码示例，因为引用不是以特定于Quod的方式使用，而是拒绝第二个，因为引用用于访问类型为Quod的方法

那就是说，你不应该依赖编译器何时插入这个合成强制转换，但是通过编写正确的代码来防止堆污染首先发生。每当代码可能导致堆污染时，Java编译器都需要通过发出未经检查和原始类型的警告来帮助您。摆脱警告，你不必理解这些细节; - ）。

Answer 2

问题的关键是：

为什么println（）方法调用它的toString很好，但是不是我直接？

ClassCastException由于调用toString()而未发生异常，但由于编译器添加了明确的强制转换。

一张图片胜过千言万语，所以让我们看看一些反编译代码。

请考虑以下代码：

public static void main(String[] args) {
    List<String> s = new ArrayList<String>();
    s.add("kshitiz");
    List<Integer> i = new ArrayList(s);

    System.out.println(i.get(0)); //This works
    System.out.println(i.get(0).toString()); // This blows up!!!
}

现在看一下反编译的代码：

public static void main(String[] args) {
    ArrayList s = new ArrayList();
    s.add("kshitiz");
    ArrayList i = new ArrayList(s);
    System.out.println(i.get(0));
    System.out.println(((Integer)i.get(0)).toString());
}

查看显式转换为Integer？现在为什么没有编译器在前一行中添加一个演员？方法println()的签名是：

public void println(Object x)

由于println期待Object而i.get(0)的结果为Object，因此不会添加任何广告。

您也可以调用toString()，授予您这样做，以便不生成强制转换：

public static void main(String[] args) {
    List<String> s = new ArrayList<String>();
    s.add("kshitiz");
    List<Integer> i = new ArrayList(s);

    myprint(i.get(0));
}

public static void myprint(Object arg) {
    System.out.println(arg.toString()); //Invoked toString but no exception
}

泛型究竟是如何运作的？

2 个答案: