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Java 泛型擦除原理‌

1. 泛型擦除的核心机制‌

Java 的泛型通过‌类型擦除（Type Erasure）‌实现，其本质是‌在编译阶段移除泛型类型信息‌，生成的字节码中不保留泛型参数的具体类型‌。

• ‌编译时处理‌：泛型类型参数（如 <T>）会被替换为‌边界类型‌（默认 Object，或用户指定的上限类型，如 <T extends Number> 替换为 Number）‌。
• ‌运行时无泛型信息‌：例如，List<String> 和 List<Integer> 在编译后均为 List，其 Class 对象相同（ArrayList.class）‌。

‌2. 擦除过程的具体表现‌

• ‌类型参数替换‌：
  泛型类/方法中的类型参数会被替换为具体边界类型。例如：

  // 编译前
  public class Box<T> {private T data;public void set(T data) { this.data = data; }
  }// 编译后（类型擦除后）
  public class Box {private Object data;public void set(Object data) { this.data = data; }
  }
  

  若泛型有上限（如 <T extends Number>），则替换为 Number‌。

• ‌强制类型转换插入‌：
  从泛型对象中获取数据时，编译器自动插入类型转换代码。例如：

  List<String> list = new ArrayList<>();
  String s = list.get(0); // 编译后实际代码：String s = (String) list.get(0);
  

‌3. 泛型擦除的设计原因‌

• ‌向后兼容性‌：Java 1.5 引入泛型时需保证旧版本非泛型代码（如 ArrayList）仍能运行，避免修改 JVM 底层机制‌。
• ‌简化 JVM 实现‌：类型擦除使 JVM 无需为泛型生成新字节码，沿用原有类加载机制‌。

‌4. 类型擦除的局限性‌

• ‌运行时类型信息丢失‌：无法通过反射获取泛型参数的具体类型（如无法判断 List<String> 的 String）‌。
• ‌类型约束失效场景‌：
  通过反射可绕过泛型限制，例如向 List<Integer> 插入 String 对象（编译时不报错，运行时报错）‌。

  List<Integer> list = new ArrayList<>();
  list.add(1);
  list.getClass().getMethod("add", Object.class).invoke(list, "abc"); // 运行时成功插入
  Integer num = list.get(1); // 抛出 ClassCastException
  

‌5. 泛型擦除的验证示例‌

List<String> strList = new ArrayList<>();
List<Integer> intList = new ArrayList<>();
System.out.println(strList.getClass() == intList.getClass()); // 输出 true‌:ml-citation{ref="1,5" data="citationList"}

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‌总结‌

Java 泛型擦除通过‌编译时类型替换‌和‌自动插入类型转换‌实现泛型功能，核心目的是‌兼容旧版本代码‌和‌简化 JVM 设计‌。虽然牺牲了运行时类型信息，但通过编译器检查保证了类型安全‌。