Java 函數泛型的高階用法：類型擦除和泛型重寫

Java 泛型透過型別擦除消除泛型型別訊息，使所有泛型都表示為 Object。利用類型擦除，泛型方法可重寫，在不同泛型類型間實現不同行為。這允許統一通用容器，實現協變返回值和逆變參數，充分利用 Java 泛型的靈活性。

Java 函數泛型的高階用法：類型擦除和泛型重寫

Java 的泛型透過使用類型變數在編譯器層級參數化程式碼，提供了強大的類型安全性和程式碼重用。不過，泛型在 Java 中是如何運作的，了解其底層機制至關重要。

類型擦除

Java 編譯器使用類型擦除來實現泛型。這意味著泛型類型資訊在編譯時從字節碼中刪除。在運行時，所有類型都表示為其原始類型，所有類型參數（例如 <T>）都會替換為 Object。

例如，考慮以下泛型方法：

<T> T max(T x, T y) {
    // ...
}

在編譯時，此方法將被類型擦除並轉換為以下字節碼：

max(Object x, Object y) {
    // ...
}

泛型重寫入

泛型類型參數無法在運行時存取。然而，使用類型擦除，Java 編譯器允許對泛型方法進行重寫，在不同的泛型類型之間實現不同的行為。

例如，考慮以下兩個重載方法：

public static <T extends Number> void print(T value) {
    // ...
}

public static void print(Object value) {
    // ...
}

儘管第一個方法是泛型的，但它們在運行時都會被編譯成相同的字節碼，如下所示：

public static void print(Object value) {
    // ...
}

因此，在編譯時，泛型類型變數{T extends Number} 會被擦除為Object，並且重寫會被解析為針對Object 類型執行。

實戰案例

以下是一些利用類型擦除和泛型重寫的實際案例：

• 統一的通用容器：使用泛型清單或映射，可以儲存不同類型的物件並套用相同的操作，而無需為每種類型建立單獨的容器。
• 協變傳回值：使用泛型重寫，可以實作協變回傳值方法，這表示子類別重寫方法可以傳回比父類別重寫方法更具體的類型。
• 逆變參數：泛型重寫也支援逆變參數，這表示子類別重寫方法的參數可以是比父類別重寫方法更一般的型別。

理解類型擦除和泛型重寫是深入了解 Java 泛型的基礎。透過了解這些機制，開發人員可以編寫靈活且類型安全的程式碼，並充分利用 Java 的泛型功能。

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