前言

在寫(xiě)這篇文章之前，我?guī)缀鯖](méi)有思路去定義這個(gè)問(wèn)題。只是知道，List<String>是泛型，是接口List<T>的實(shí)現(xiàn)，實(shí)例化以后只能存儲(chǔ)String類型的對(duì)象，僅此而已！

提到泛型，每個(gè)Java開(kāi)發(fā)人員都比較熟悉。常見(jiàn)的List、Map<K,V>等；另外，我們?cè)谶M(jìn)行工具類、公共包的開(kāi)發(fā)時(shí)，也經(jīng)常使用泛型實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、模板化的目標(biāo)。

問(wèn)題場(chǎng)景

最近，在為新系統(tǒng)封裝公共包時(shí)遇到了一個(gè)與泛型有關(guān)的問(wèn)題。在這里，結(jié)合實(shí)際場(chǎng)景討論一下。描述一下場(chǎng)景：封裝MQ中間件，統(tǒng)一MQ的消息訂閱與處理過(guò)程，統(tǒng)一MQ相關(guān)日志與監(jiān)控。

解決思路還是比較簡(jiǎn)單的，整體由三個(gè)部分組成（如下圖所示）：

• IMessageSub：通過(guò)接口定義了需要訂閱的Topic、Tag、消費(fèi)組，并提供消息處理入口；
• MessageQueueListener：實(shí)現(xiàn)了RocketMQ的接口MessageListenerConcurrently，是真正的消費(fèi)者，負(fù)責(zé)消息消費(fèi)處理。
• MqSubManager：負(fù)責(zé)完成IMessageSub Bean的發(fā)現(xiàn)（所有實(shí)現(xiàn)類均為Spring的Bean對(duì)象），并通過(guò)MessageQueueListener實(shí)現(xiàn)對(duì)MQ的最終訂閱。

通過(guò)這個(gè)圖，我們可以知道MessageQueueListener#consumeMessage負(fù)責(zé)接收消息，轉(zhuǎn)換為指定類型后，交給IMessageSub#processMessage進(jìn)行處理。IMessageSub<T>是一個(gè)泛型接口，consumeMessage需要把消息轉(zhuǎn)換為IMessageSub實(shí)例的所需實(shí)際類型（如下ConcreteMessageSub1示例的DemoMsg）。

public interface IMessageSub<T> {
?String getTopic();
? ? String getTag();
? ? String getConsumerGroup();
? ? void processMessage(MqEvent<DemoMsg> mqEvent);
}

@Component
public class ConcreteMessageSub1 implements IMessageSub<DemoMsg> {
?public String getTopic(){
? ? ?return "TOPIC_TEST"
? ? }
? ??
?public String getTag(){
? ? ?return "TAG_TEST";
? ? }
?public String getConsumerGroup(){
? ? ?return "CID_TEST"
? ? }
?public void processMessage(MqEvent<DemoMsg> mqEvent){
? ? ?// do something...
? ? }
}

public class MessageQueueListener implements MessageListenerConcurrently {

? ? private IMessageSub<?> messageSub;
? ??
? ? public ConsumeConcurrentlyStatus consumeMessage(List<MessageExt> msgs, ConsumeConcurrentlyContext context) {
? ? ?
? ? }
}

每個(gè)MessageQueueListener對(duì)象持有一個(gè)IMessageSub的實(shí)例messageSub，可能是DemoMsg、DemoMsg2等等，如何才能確定對(duì)象MessageQueueListener#messageSub的實(shí)際類型呢？

問(wèn)題討論

我們知道，對(duì)于一個(gè)非泛型對(duì)象，只需要調(diào)用其getClass()方法就可以了。但是對(duì)于泛型對(duì)象，做同樣的操作，結(jié)果卻不是我們想要的。如下簡(jiǎn)單示例：

public static void main(String[] args) {
    String str = "";
    System.out.println(str.getClass().getName());
    
    List<String> list=new ArrayList<>();
    System.out.println(list.getClass().getName());
}

輸出結(jié)果：

java.lang.String
java.util.ArrayList

泛型對(duì)象list的輸出結(jié)果是“java.util.ArrayList”，貌似跟String沒(méi)有關(guān)系了，怎么回事兒呢？這就涉及到Java泛型的實(shí)現(xiàn)原理了。

Java的泛型是一種偽泛型，是通過(guò)類型擦除（Type Erasure）實(shí)現(xiàn)的參數(shù)化類型（Parameterized Type），也就是說(shuō)把所操作的數(shù)據(jù)類型作為參數(shù)的一種語(yǔ)法。具體的歷史背景就是：

Java在實(shí)現(xiàn)泛型機(jī)制時(shí)，為了避免新增泛型類型，直接把需要支持泛型的原始類型泛型化，比如：ArrayList變?yōu)锳rrayList。

這就需要，Java能夠?qū)崿F(xiàn)具備向前、向后兼容性的泛型，也就是說(shuō)以前使用原始類型的代碼可以繼續(xù)被泛型使用，現(xiàn)在的泛型也可以作為參數(shù)傳遞給原始類型的代碼。

為了實(shí)現(xiàn)以上功能，Java 設(shè)計(jì)者將泛型完全作為了語(yǔ)法糖加入了新的語(yǔ)法中，也就是說(shuō)泛型對(duì)于JVM來(lái)說(shuō)是透明的，有泛型的和沒(méi)有泛型的代碼，通過(guò)編譯器編譯后所生成的二進(jìn)制代碼是完全相同的。編譯器在編譯過(guò)程中去除泛型的過(guò)程，被稱作類型擦除。

泛型的參數(shù)化類型本質(zhì)可以應(yīng)用在類、接口、方法，于是就產(chǎn)生了泛型類、泛型接口、泛型方法，可以說(shuō)極大提升了Java代碼的靈活性。

考察大家一個(gè)小知識(shí)，我們天天使用或者見(jiàn)到泛型，如List<E>，你知道它的各個(gè)組成部分叫什么名字嗎？

• List<E>中的E稱為類型參數(shù)變量，整個(gè)稱為L(zhǎng)ist<E>泛型類型。
• List<Integer>中的Integer稱為實(shí)際類型參數(shù)，整個(gè)List<Integer>稱為參數(shù)化的類型ParameterizedType。

類型擦除確實(shí)保證了良好的兼容性，但是在很多場(chǎng)景下我們確實(shí)需要知道泛型對(duì)象的原始信息。比如“問(wèn)題場(chǎng)景”中獲取泛型接口實(shí)現(xiàn)類對(duì)象的實(shí)際類型參數(shù)。

雖然在編譯期間編譯器擦除了泛型，但是在字節(jié)碼中仍然保留了與泛型有關(guān)的信息，這就使得我們可以通過(guò)反射來(lái)獲取泛型擦除前的原始信息。為了表達(dá)泛型類型聲明，Java提供了接口Type及其子類型。

通過(guò)這些API我們可以對(duì)泛型的原始信息了如指掌：

• Class類：描述具體類型，比較常見(jiàn)，可通過(guò)getClass()獲取。
• TypeVariable接口：描述類型變量(如：T extends Comparable<? super T> )，通過(guò)getClass().getTypeParameters()。
• WildcardType接口：描述通配符 (如：? super T )。
• ParameterizedType接口：描述泛型類或接口類型(如：Comparable<? super T>)，可通過(guò)getClass().getGenericInterfaces()獲取后篩選。
• GenericArrayType接口：描述泛型數(shù)組(如：T[])

解決方案

了解泛型的原理后，結(jié)合反射包提供的API，我們就很容易解決第一部分提出的問(wèn)題了。

結(jié)合上面的示例，MessageQueueListener#messageSub是一個(gè)泛型接口對(duì)象，實(shí)際為IMessageSub<T>泛型接口的實(shí)現(xiàn)類（如ConcreteMessageSub1），我們的目標(biāo)就是獲取ConcreteMessageSub1實(shí)現(xiàn)泛型接口時(shí)指定的實(shí)際類型參數(shù)DemoMsg。所以，需要按照以下步驟進(jìn)行處理：

• 獲取對(duì)象messageSub所屬類（如：ConcreteMessageSub1）實(shí)現(xiàn)的接口列表；
• 僅保留接口列表中的描述泛型接口的參數(shù)化類型對(duì)象（ParameterizedType）；
• 在參數(shù)化類型對(duì)象中獲取類型為IMessageSub的描述對(duì)象，即我們需要的參數(shù)化類型對(duì)象；
• 獲取該參數(shù)化類型對(duì)象的第一個(gè)實(shí)際類型參數(shù)（接口聲明只有一個(gè)泛型參數(shù)）。

用代碼實(shí)現(xiàn)如下所示：

/**
?* 獲取消息執(zhí)行器范性類型
?*
?* @return 類型
?*/
private Type getExecutorGenericType(IEventProcessor eventProcessor) {
? ? try {
? ? ? ? Optional<Type> typeOptional = Arrays.stream(eventProcessor.getClass().getGenericInterfaces())
? ? ? ? ? ? .filter(type -> ParameterizedType.class.isAssignableFrom(type.getClass()))
? ? ? ? ? ? .map(type -> (ParameterizedType)type)
? ? ? ? ? ? .filter(parameterizedType -> IEventProcessor.class.getTypeName().equals(parameterizedType.getRawType().getTypeName()))
? ? ? ? ? ? .map(ParameterizedType::getActualTypeArguments)
? ? ? ? ? ? .filter(actualTypes -> actualTypes.length > 0)
? ? ? ? ? ? .map(actualTypes -> actualTypes[0])
? ? ? ? ? ? .findFirst();
? ? ? ? return typeOptional.orElse(null);
? ? } catch (Throwable cause) {

? ? }
? ? return null;
}

本文總結(jié)

依托于泛型提供的API，我們可以開(kāi)發(fā)出靈活的工具及框架，也可以使我們的代碼更加簡(jiǎn)潔高效?？梢哉f(shuō)，Java的泛型是一種“語(yǔ)法糖”。以復(fù)用性更強(qiáng)的方式來(lái)提高開(kāi)發(fā)效率，幫助開(kāi)發(fā)人員在編譯階段識(shí)別系統(tǒng)存在的安全隱患，以更強(qiáng)的約束力來(lái)保證代碼的健壯性。

本來(lái)只想簡(jiǎn)單的介紹獲取參數(shù)化類型的方式，可是當(dāng)把問(wèn)題展開(kāi)的時(shí)候，才發(fā)現(xiàn)自己對(duì)泛型的體系認(rèn)識(shí)不夠，每天上下班路上一邊學(xué)習(xí)，一邊記錄筆記。關(guān)于泛型，還有許多要去學(xué)習(xí)和了解的知識(shí)，大家一起進(jìn)步。

到此這篇關(guān)于Java如何獲取List&lt;String&gt;中的String的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java獲取List&lt;String&gt;中String內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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