Java泛型type体系

最近看开源代码，看到里面很多Java泛型，并且通过反射去获取泛型信息。如果说要看懂泛型代码，那还是比较容易，但是如果要自己利用泛型写成漂亮巧妙的框架，那必须对泛型有足够的了解。所以这两三天就不在不断地看Java泛型相关的东西。如果说想要明白通过反射去获取泛型信息，那么Type体系是必须要了解的。Java从1.5开始引入泛型，并且也引入了Type体系。首先给出Type的类型树UML图，以便有个整体的认识。

这些都在java的reflect包下面，图中带有s的接口返回的是数组，由于画图工具的原因，标记的只有一个类型，没有带[]。可以说是Java泛型反射的基础。这个UML图我只选取了这些类与接口与Type相关的部分。

Method,Field,Constructor,Class与Type

Method，Field，Constructor都是与Type关联的，而Class是Type的子类。从实际泛型中看也是这样的，因为方法，域，构造方法都可以是泛型。

如果从来没有接触过这些，那么一开始接触这些泛型的反射会非常突兀。如果从一些疑问，或者说需求开始思考可能会能够更好地了解这些东西的作用，比如说:我们已经知道能够通过反射（从1.1就开始支持了）获得一个Class里面的方法以及域，但是我们怎么获得一个带有模版参数的Class里面的模版参数呢？比如说下面这个类

class Test {
public  void testMethod(R params){
}
}

我们怎么根据Test.class获得T呢？获得T的具体类型？Class实现了接口GenericDeclaration。GenericDeclaration的getTypeParameters()方法就可以获得模版参数。

同样Method能够包含模版参数的地方有四个，模版参数，返回值，函数参数，异常。Method的四个方法分别对应这四个地方（有一个是继承自GenericDeclaration）。Field，Constructor也都是类似。

Method，Field，Constructor，Class都有获得声明的模版参数的方法，这样我们就可以通过反射来获取模版参数类型。

Type的子接口

Type有四个子接口：ParameterizedType，TypeVariable，WildcardType，GenericArrayType。下面分别介绍这四个类型的具体表示的意思。假设我们申明有下面这个类

public class GenericTest {
    private Map map = null;
}

下面我们开始举例说明。

ParameterizedType

ParameterizedType是表示泛型类型，比如说Map

        public static void testParameterizedType() throws NoSuchFieldException, SecurityException{

        Type mapGenericType = GenericTest.class.getDeclaredField("map").getGenericType();  //ParameterizedType
        if(mapGenericType instanceof ParameterizedType){
            Type basicType = ((ParameterizedType) mapGenericType).getRawType();


            System.out.println("basicType equals Map.class is " + (basicType ==Map.class)); //返回True

            System.out.println("基本类型为："+basicType);  //Map
            // 获取泛型类型的泛型参数, 分别为 
            Type[] types = ((ParameterizedType) mapGenericType).getActualTypeArguments();
            for (int i = 0; i < types.length; i++) {
                System.out.println("第"+(i+1)+"个泛型类型是："+types[i]);
            }
            //返回为 T1, class java.lang.Integer

            System.out.println(((ParameterizedType) mapGenericType).getOwnerType());  //null
        }
    }
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TypeVariable

这个是泛型参数类型，比如Map

    public static void testTypeVariable() throws NoSuchFieldException, SecurityException{

        Type mapGenericType = GenericTest.class.getDeclaredField("map").getGenericType();  //ParameterizedType
        if(mapGenericType instanceof ParameterizedType){
            // 获取泛型类型的泛型参数, 分别为 T1, class java.lang.Integer
            Type[] types = ((ParameterizedType) mapGenericType).getActualTypeArguments();
            for (int i = 0; i < types.length; i++) {
                if( types[i] instanceof TypeVariable){
                    // T1 is TypeVariable, and Integer is not.
                    System.out.println("the "+(i+1)+"th is TypeVariable");
                }else{
                    System.out.println("the "+(i+1)+"th is not TypeVariable");
                }
            }

        }

        System.out.println("GenericTest TypeVariable");

        TypeVariable[] typeVariables = GenericTest.class.getTypeParameters();

        // console print  T1, T2
        for(TypeVariable tmp : typeVariables){
            System.out.println(""+tmp);
            Type[] bounds = tmp.getBounds(); //return upper bounds
            if(bounds.length > 0){ 
                //T2 has upper bounds which is class java.lang.Number, 
                //T1's upper bounds is Object which is default.
                System.out.println("bounds[0] is: "+bounds[0]);
            }

            System.out.println("name is: "+tmp.getName());  //  T1, T2
            System.out.println("GenericDeclaration is equals GenericTest.class: "+ (tmp.getGenericDeclaration()==GenericTest.class)); //GenericTest
        }
    }
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WildcardType

WildcardType是通配符类型，也就是? extends Number这种。可以获得上下界。具体使用如下

    private Map