JAVA反射_TYPE类型

java.lang.reflect
接口 Type

所有已知子接口:
    GenericArrayType, ParameterizedType, TypeVariable<D>, WildcardType

所有已知实现类:
    Class 


public interface Type


Type 是 Java 编程语言中所有类型的公共高级接口。它们包括原始类型、参数化类型、数组类型、类型变量和基本类型。

从以下版本开始:

    1.5 

重点是上面的“所有类型”,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(ParameterizedTypes)、数组类型(GenericArrayType)、类型变量(TypeVariable)、基本类型;

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。

1.ParameterizedType
ParameterizedType 表示参数化类型,也就是泛型,如 Collection<String>。
需要注意的是,并不只是 Collection<String> 才是 parameterized,任何类似于 ClassName 这样的类型都是 ParameterizedType,
比如下面的这些都是 parameterizedType:

Map<String, Person> map;
Set<String> set1;
Class<?> clz;
Holder<String> holder;
List<String> list;

//自定义的泛型类
public class Demo<T> {
	
}
//自定义接口
public interface Call<T> {

}

获取ParameterizedType的例子:

public class ParameterizedTest<T> {

    private List<T> list = null;

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Field field = ParameterizedTest.class.getDeclaredField("list");

            Type type = field.getGenericType();//method的返回类型如果是泛型,可以用method.getGenericReturnType()获取

            if (type instanceof ParameterizedType) {
                System.out.println(type);
            }

        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }


    }
}
public class Student {
    private int id;

    public Student(int id) {
        this.id = id;
    }
}

public class ParameterizedTest<T> {

    public ParameterizedTest() {
        Class clazz=this.getClass();
        //getSuperclass()获得该类的父类
        System.out.println(clazz.getSuperclass());
        //getGenericSuperclass()获得带有泛型的父类
        //Type是 Java 编程语言中所有类型的公共高级接口。它们包括原始类型、参数化类型、数组类型、类型变量和基本类型。
        Type type=clazz.getGenericSuperclass();
        System.out.println(type);
        //ParameterizedType参数化类型,即泛型
        ParameterizedType p=(ParameterizedType)type;
        //getActualTypeArguments获取参数化类型的数组,泛型可能有多个
        Class c=(Class) p.getActualTypeArguments()[0];
        System.out.println(c);
    }
}

public class SubParameterizedTest extends ParameterizedTest<Student> {

    public static void main(String args[]) {

        SubParameterizedTest st = new SubParameterizedTest();

    }
}
输出:
class bean.ParameterizedTest
bean.ParameterizedTest<bean.Student>
class bean.Student


ParameterizedType 的几个主要方法:

Type[] getActualTypeArguments(); //返回表示此类型实际类型参数的 Type 对象的数组。
Type getRawType();//返回 Type 对象,表示声明此类型的类或接口。
Type getOwnerType();//返回 Type 对象,表示此类型是其成员之一的类型。

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:

public class ParameterizedTest<T> {

    private Map<String, Integer> list = null;

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Field field = ParameterizedTest.class.getDeclaredField("list");

            Type type = field.getGenericType();

            if (type instanceof ParameterizedType) {
                ParameterizedType pType = (ParameterizedType) type;
                Type[] types = pType.getActualTypeArguments();

                System.out.println(types[0]);// class java.lang.String
                System.out.println(types[1]);// class java.lang.Integer
            }

        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }


    }
}
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<>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:

public class ParameterizedTest<T> {

    private Map<String, Integer> list = null;

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Field field = ParameterizedTest.class.getDeclaredField("list");

            Type type = field.getGenericType();

            if (type instanceof ParameterizedType) {
                ParameterizedType pType = (ParameterizedType) type;

                Type t = pType.getRawType();//interface java.util.Map

                System.out.println(t);
            }

        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

1.3 getOwnerType
(这个比较少用到) 返回的是这个 ParameterizedType 所在的类的 Type (注意当前的 ParameterizedType 必须属于所在类的 member)。
比如 Map<String,Person> map 这个 ParameterizedType 的 getOwnerType() 为 null,而 Map.Entry<String, String>entry 的 getOwnerType() 为 Map 所属于的 Type。


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,实际的Java类型是TypeVariableImpl(TypeVariable的子类)。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。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。

public class ParameterizedTest<T> {

    private List<T> list = null;

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Field field = ParameterizedTest.class.getDeclaredField("list");

            Type type = field.getGenericType();//获取List<T>

            if (type instanceof ParameterizedType) {
                ParameterizedType pType = (ParameterizedType) type;

                Type[] t = pType.getActualTypeArguments();// 获取T

                System.out.println(t[0].getClass().getName());//T的类型 sun.reflect.generics.reflectiveObjects.TypeVariableImpl
            }

        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
在TypeVariable接口中,有3个方法,分别为getBounds()、getGenericDeclaration()、getName():


2.1 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:
public class ParameterizedTest<T> {

    private T list = null;

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Field field = ParameterizedTest.class.getDeclaredField("list");

            Type type = field.getGenericType();
            if (type instanceof TypeVariable) {
                TypeVariable tv = (TypeVariable) type;
                Type[] types = tv.getBounds();
                for (Type t : types) {
                    System.out.println(t);//class java.lang.Object
                }
            }
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
//显式定义extends:
public class ParameterizedTest<T extends Number & Serializable & Comparable> {

    private T t;

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Field field = ParameterizedTest.class.getDeclaredField("t");

            Type type = field.getGenericType();

            if (type instanceof TypeVariable) {
                TypeVariable tType = (TypeVariable) type;

                Type[] types = tType.getBounds();

                for (Type t : types) {
                    System.out.println(t);//class java.lang.Number interface java.io.Serializable interface java.lang.Comparable
                }
            }

        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.2 getGenericDeclaration

获取声明该类型变量实体(是Class, Constructor, Method)

public class ParameterizedTest<T> {

    private T t;

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Field field = ParameterizedTest.class.getDeclaredField("t");

            Type type = field.getGenericType();

            if (type instanceof TypeVariable) {
                TypeVariable tType = (TypeVariable) type;

                GenericDeclaration genericDeclaration = tType.getGenericDeclaration();
                System.out.println(genericDeclaration);//class com.king.testreflect.ParameterizedTest
            }

        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.3 getName
获取类型变量在源码中定义的名称。

public class ParameterizedTest<T> {

    private T t;

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Field field = ParameterizedTest.class.getDeclaredField("t");

            Type type = field.getGenericType();

            if (type instanceof TypeVariable) {
                TypeVariable tType = (TypeVariable) type;

                String name = tType.getName();
                System.out.println(name);//T
            }

        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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;
 java.lang.reflect
接口 GenericDeclaration


所有已知实现类:
    Class, Constructor, Method 


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.在Class上定义泛型:

public class GenericDeclarationTest<T> {
	//Class定义泛型
}
2.直接在构造方法上定义泛型

public class GenericDeclarationTest<T> {
	public <T> GenericDeclarationTest(T t) {
		//泛型构造函数
	}
}

3.直接在普通方法上定义泛型

public class GenericDeclarationTest<T> {
	public <T> test(T t) {
		//泛型方法
	}
}

4.直接在属性上定义(不支持)

public class GenericDeclarationTest {
	private T t;
	private List<T> list;
}

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!



3.GenericArrayType
泛型数组类型.
简单来说就是:范型数组,组成数组的元素中有范型,则实现了该接口; 它的组成元素是ParameterizedType或TypeVariable 类型
public class ParameterizedTest<T> {

    private T[] t;
    private List<String>[] listArray;

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Field fieldT = ParameterizedTest.class.getDeclaredField("t");

            Type typeT = fieldT.getGenericType();

            //sun.reflect.generics.reflectiveObjects.GenericArrayTypeImpl
            System.out.println(typeT.getClass().getName());

            Field fieldListArray = ParameterizedTest.class.getDeclaredField("listArray");
            Type typeListArray = fieldListArray.getGenericType();

            //sun.reflect.generics.reflectiveObjects.GenericArrayTypeImpl
            System.out.println(typeListArray.getClass().getName());

        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
在GenericArrayType接口中,仅有1个方法,就是getGenericComponentType();


3.1 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。

4.WildcardType
?---通配符表达式,表示通配符泛型,例如:List<? extends Number> 和 List<? super Integer>。
但是WildcardType并不属于Java-Type中的一种。
extends 用来指定上边界,没有指定的话上边界默认是 Object, super 用来指定下边界,没有指定的话为 null。

public class ParameterizedTest<T> {

    private List<? extends Number> listNum;
    private List<? super String> listStr;

    public static void main(String[] args) {

        try {
            Field fieldNum = ParameterizedTest.class.getDeclaredField("listNum");

            Type typeNum = fieldNum.getGenericType();

            if (typeNum instanceof ParameterizedType) {
                ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) typeNum;
                Type[] types = parameterizedType.getActualTypeArguments();
                if (types[0] instanceof WildcardType) {
                    WildcardType wType = (WildcardType) types[0];
                    Type[] upperTypes = wType.getUpperBounds();
                    for (Type t : upperTypes) {
                        System.out.println(t);//class java.lang.Number
                    }
                    Type[] lowerTypes = wType.getLowerBounds();//null
                    for (Type t : lowerTypes) {
                        System.out.println(t);
                    }
                }

            }

            Field fieldList = ParameterizedTest.class.getDeclaredField("listStr");

            Type typeList = fieldList.getGenericType();

            if (typeList instanceof ParameterizedType) {
                ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) typeList;
                Type[] types = parameterizedType.getActualTypeArguments();
                if (types[0] instanceof WildcardType) {
                    WildcardType wType = (WildcardType) types[0];
                    Type[] upperTypes = wType.getUpperBounds();
                    for (Type t : upperTypes) {
                        System.out.println(t);// class java.lang.Object
                    }

                    Type[] lowerTypes = wType.getLowerBounds();
                    for (Type t : lowerTypes) {
                        System.out.println(t);//class java.lang.String
                    }
                }

            }


        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}



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