前言

在寫這篇文章之前，我?guī)缀鯖]有思路去定義這個問題。只是知道，List<String>是泛型，是接口List<T>的實現(xiàn)，實例化以后只能存儲String類型的對象，僅此而已！

提到泛型，每個Java開發(fā)人員都比較熟悉。常見的List、Map<K,V>等；另外，我們在進行工具類、公共包的開發(fā)時，也經(jīng)常使用泛型實現(xiàn)規(guī)范化、模板化的目標。

問題場景

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

解決思路還是比較簡單的，整體由三個部分組成（如下圖所示）：

• IMessageSub：通過接口定義了需要訂閱的Topic、Tag、消費組，并提供消息處理入口；
• MessageQueueListener：實現(xiàn)了RocketMQ的接口MessageListenerConcurrently，是真正的消費者，負責(zé)消息消費處理。
• MqSubManager：負責(zé)完成IMessageSub Bean的發(fā)現(xiàn)（所有實現(xiàn)類均為Spring的Bean對象），并通過MessageQueueListener實現(xiàn)對MQ的最終訂閱。

通過這個圖，我們可以知道MessageQueueListener#consumeMessage負責(zé)接收消息，轉(zhuǎn)換為指定類型后，交給IMessageSub#processMessage進行處理。IMessageSub<T>是一個泛型接口，consumeMessage需要把消息轉(zhuǎn)換為IMessageSub實例的所需實際類型（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MessageQueueListener對象持有一個IMessageSub的實例messageSub，可能是DemoMsg、DemoMsg2等等，如何才能確定對象MessageQueueListener#messageSub的實際類型呢？

問題討論

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

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

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

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

Java在實現(xiàn)泛型機制時，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。

為了實現(xiàn)以上功能，Java 設(shè)計者將泛型完全作為了語法糖加入了新的語法中，也就是說泛型對于JVM來說是透明的，有泛型的和沒有泛型的代碼，通過編譯器編譯后所生成的二進制代碼是完全相同的。編譯器在編譯過程中去除泛型的過程，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，可以說極大提升了Java代碼的靈活性。

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

• List<E>中的E稱為類型參數(shù)變量，整個稱為List<E>泛型類型。
• List<Integer>中的Integer稱為實際類型參數(shù)，整個List<Integer>稱為參數(shù)化的類型ParameterizedType。

類型擦除確實保證了良好的兼容性，但是在很多場景下我們確實需要知道泛型對象的原始信息。比如“問題場景”中獲取泛型接口實現(xiàn)類對象的實際類型參數(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反射來獲取泛型擦除前的原始信息。為了表達泛型類型聲明，Java提供了接口Type及其子類型。

通過這些API我們可以對泛型的原始信息了如指掌：

• Class類：描述具體類型，比較常見，可通過getClass()獲取。
• TypeVariable接口：描述類型變量(如：T extends Comparable<? super T> )，通過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題了。

結(jié)合上面的示例，MessageQueueListener#messageSub是一個泛型接口對象，實際為IMessageSub<T>泛型接口的實現(xiàn)類（如ConcreteMessageSub1），我們的目標就是獲取ConcreteMessageSub1實現(xiàn)泛型接口時指定的實際類型參數(shù)DemoMsg。所以，需要按照以下步驟進行處理：

• 獲取對象messageSub所屬類（如：ConcreteMessageSub1）實現(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)化類型對象（ParameterizedType）；
• 在參數(shù)化類型對象中獲取類型為IMessageSub的描述對象，即我們需要的參數(shù)化類型對象；
• 獲取該參數(shù)化類型對象的第一個實際類型參數(shù)（接口聲明只有一個泛型參數(shù)）。

用代碼實現(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，我們可以開發(fā)出靈活的工具及框架，也可以使我們的代碼更加簡潔高效。可以說，Java的泛型是一種“語法糖”。以復(fù)用性更強的方式來提高開發(fā)效率，幫助開發(fā)人員在編譯階段識別系統(tǒng)存在的安全隱患，以更強的約束力來保證代碼的健壯性。

本來只想簡單的介紹獲取參數(shù)化類型的方式，可是當把問題展開的時候，才發(fā)現(xiàn)自己對泛型的體系認識不夠，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，大家一起進步。

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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