Gson通过借助TypeToken获取泛型参数的类型的方法

Stella981
• 阅读 903

最近在使用Google的Gson包进行Json和Java对象之间的转化,对于包含泛型的类的序列化和反序列化Gson也提供了很好的支持,感觉有点意思,就花时间研究了一下。

由于Java泛型的实现机制,使用了泛型的代码在运行期间相关的泛型参数的类型会被擦除,我们无法在运行期间获知泛型参数的具体类型(所有的泛型类型在运行时都是Object类型)。

但是有的时候,我们确实需要获知泛型参数的类型,比如将使用了泛型的Java代码序列化或者反序列化的时候,这个时候问题就变得比较棘手。

class Foo<T> {
  T value;
}
Gson gson = new Gson();
Foo<Bar> foo = new Foo<Bar>();
gson.toJson(foo); // May not serialize foo.value correctly  gson.fromJson(json, foo.getClass()); // Fails to deserialize foo.value as Bar

对于上面的类Foo,由于在运行期间无法得知T的具体类型,对这个类的对象进行序列化和反序列化都不能正常进行。Gson通过借助TypeToken类来解决这个问题。

TestGeneric<String> t = new TestGeneric<String>();
  t.setValue("Alo");
  Type type = new TypeToken<TestGeneric<String>>(){}.getType();
   
  String gStr = GsonUtils.gson.toJson(t,type);
  System.out.println(gStr);
  TestGeneric t1 = GsonUtils.gson.fromJson(gStr, type);
  System.out.println(t1.getValue());

TypeToken的使用非常简单,如上面的代码,只要将需要获取类型的泛型类作为TypeToken的泛型参数构造一个匿名的子类,就可以通过getType()方法获取到我们使用的泛型类的泛型参数类型。

下面来简单分析一下原理。

要获取泛型参数的类型,一般的做法是在使用了泛型的类的构造函数中显示地传入泛型类的Class类型作为这个泛型类的私有属性,它保存了泛型类的类型信息。

public class Foo<T>{ public Class<T> kind; public Foo(Class<T> clazz){ this.kind = clazz;
 } public T[] getInstance(){ return (T[])Array.newInstance(kind, 5);
 } public static void main(String[] args){
  Foo<String> foo = new Foo(String.class);
  String[] strArray = foo.getInstance();
 }
 
}

这种方法虽然能解决问题,但是每次都要传入一个Class类参数,显得比较麻烦。Gson库里面对于这个问题采用了了另一种解决办法。

同样是为了获取Class的类型,可以通过另一种方式实现:

public abstract class Foo<T>{
  
 Class<T> type; public Foo(){ this.type = (Class<T>) getClass();
 } public static void main(String[] args) {
   
  Foo<String> foo = new Foo<String>(){};
  Class mySuperClass = foo.getClass();
 
 }
  
}

声明一个抽象的父类Foo,匿名子类将泛型类作为Foo的泛型参数传入构造一个实例,再调用getClass方法获得这个子类的Class类型。

这里虽然通过另一种方式获得了匿名子类的Class类型,但是并没有直接将泛型参数T的Class类型传进来,那又是如何获得泛型参数的类型的呢, 这要依赖Java的Class字节码中存储的泛型参数信息。Java的泛型机制虽然在运行期间泛型类和非泛型类都相同,但是在编译java源代码成 class文件中还是保存了泛型相关的信息,这些信息被保存在class字节码常量池中,使用了泛型的代码处会生成一个signature签名字段,通过 签名signature字段指明这个常量池的地址。

关于class文件中存储泛型参数类型的具体的详细的知识可以参考这里:http://stackoverflow.com/questions/937933/where-are-generic-types-stored-in-java-class-files

JDK里面提供了方法去读取这些泛型信息的方法,再借助反射,就可以获得泛型参数的具体类型。同样是对于第一段代码中的foo对象,通过下面的代码可以得到foo中的T的类型:

Type mySuperClass = foo.getClass().getGenericSuperclass();
  Type type = ((ParameterizedType)mySuperClass).getActualTypeArguments()[0];
System.out.println(type);

运行结果是class java.lang.String。

分析一下这段代码,Class类的getGenericSuperClass()方法的注释是:

Returns the Type representing the direct superclass of the entity (class, interface, primitive type or void) represented by thisClass.

If the superclass is a parameterized type, the Type object returned must accurately reflect the actual type parameters used in the source code. The parameterized type representing the superclass is created if it had not been created before. See the declaration of ParameterizedType for the semantics of the creation process for parameterized types. If thisClass represents either theObject class, an interface, a primitive type, or void, then null is returned. If this object represents an array class then theClass object representing theObject class is returned

概括来说就是对于带有泛型的class,返回一个ParameterizedType对象,对于Object、接口和原始类型返回null,对于数 组class则是返回Object.class。ParameterizedType是表示带有泛型参数的类型的Java类型,JDK1.5引入了泛型之 后,Java中所有的Class都实现了Type接口,ParameterizedType则是继承了Type接口,所有包含泛型的Class类都会实现 这个接口。

实际运用中还要考虑比较多的情况,比如获得泛型参数的个数避免数组越界等,具体可以参看Gson中的TypeToken类及ParameterizedTypeImpl类的代码。

点赞
收藏
评论区
推荐文章
浪人 浪人
3年前
死磕Java泛型(一篇就够)
Java泛型,算是一个比较容易产生误解的知识点,因为Java的泛型基于擦除实现,在使用Java泛型时,往往会受到泛型实现机制的限制,如果不能深入全面的掌握泛型知识,就不能较好的驾驭使用泛型,同时在阅读开源项目时也会处处碰壁,这一篇就带大家全面深入的死磕Java泛型。泛型擦除初探相信泛型大家都使用过,所以一些基础的知识点就不废话了,以免显得啰嗦。
Wesley13 Wesley13
2年前
java 泛型详解
对java的泛型特性的了解仅限于表面的浅浅一层,直到在学习设计模式时发现有不了解的用法,才想起详细的记录一下。本文参考java泛型详解、Java中的泛型方法、java泛型详解1\.概述泛型在java中有很重要的地位,在面向对象编程及各种设计模式中有非常广泛的应用。什么是泛型?为什么要使用泛型?泛型,即“参数化类型”。一提到参数,最熟
Wesley13 Wesley13
2年前
java泛型
一、实现机制java泛型实现方法为类型擦除,基于这种方法实现的泛型称为伪泛型。java泛型只在源代码中存在,在编译后的文件中替换为原生类型,并插入强制转换。(真正的泛型是应该存在于源码、编译后文件、运行期)二、擦除实例源码:List<StringtestListnewArrayList<String();
Alice423 Alice423
3年前
Dart中的泛型、泛型方法、泛型类、泛型接口
一、Dart中的泛型泛型方法通俗理解:泛型就是解决 类 接口 方法的复用性、以及对不特定数据类型的支持(类型校验)一般用  T  表示泛型getData<T(Tvalue){return
Wesley13 Wesley13
2年前
Java泛型详解
引言Java泛型是jdk1.5中引入的一个新特性,泛型提供了编译时的类型检测机制,该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。泛型是Java中一个非常重要的知识点,在Java集合类框架中泛型被广泛应用。本文我们将从零开始来看一下Java泛型的设计,将会涉及到通配符处理,以及让人苦恼的类型擦除。泛型基础
Wesley13 Wesley13
2年前
Java泛型的使用
泛型的定义:泛型,就是允许在定义类、接口时通过一个标识表示类中某个属性的类型或者是某个方法的返回值及参数类型。这个类型参数将在使用时(例如,继承或实现这个接口,用这个类型声明变量、创建对象时)确定(即传入实际的类型参数,也称为类型实参)。泛型的引入背景:集合容器类在设计阶段或声明阶段不能确定这个容器到底实际存储的是什么类型的对象
Easter79 Easter79
2年前
Thinking in java Chapter15 泛型
1与C比较2简单泛型泛型类3泛型接口4泛型方法5匿名内部类6构建复杂模型78910“泛型”意思就是:适用于许多许多的类型<h2id"1"1与C比较</h2C
Wesley13 Wesley13
2年前
Java的泛型详解(一)
Java的泛型详解(一)编写的代码可以被不同类型的对象所重用。因为上面的一个优点,泛型也可以减少代码的编写。1|2泛型的使用简单泛型类publicclassPair{privateTfirst;privateTsecond;publicPair(){firstnull;secondnull;
Wesley13 Wesley13
2年前
Java泛型一览笔录
1、什么是泛型?泛型(Generics)是把类型参数化,运用于类、接口、方法中,可以通过执行泛型类型调用分配一个类型,将用分配的具体类型替换泛型类型。然后,所分配的类型将用于限制容器内使用的值,这样就无需进行类型转换,还可以在编译时提供更强的类型检查。2、泛型有什么用?泛型主要有两个好处:(1)消除显
Wesley13 Wesley13
2年前
JAVA 泛型中的通配符 T,E,K,V 傻傻分不清楚 ?
前言Java泛型(generics)是JDK5中引入的一个新特性,泛型提供了编译时类型安全检测机制,该机制允许开发者在编译时检测到非法的类型。泛型的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。泛型带来的好处在没有泛型的情况的下,通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”,“任意化”带