Стирание

Обычно программисту не нужно знать, как компилятор языка Java превращает исходный текст программы в объектный код. Однако в случае настраиваемых типов некоторое общее представление об этом процессе важно, так как помогает понять, почему настраиваемые типы ведут себя так, а не иначе и почему иногда их поведение вызывает удивление. Именно поэтому уместно краткое обсуждение способа реализации настраиваемых типов в языке Java.

Необходимость сохранения совместимости с более ранними версиями Java существенно повлияла на способ введения в язык настраиваемых типов. Настраиваемый код должен быть совместим с уже существующим кодом, не использующим настраиваемые типы. Таким образом, любые изменения синтаксиса языка Java или виртуальной машины Java (JVM, Java Virtual Machine) не должны нарушать работоспособность уже действующего кода. Для удовлетворения этого ограничения в языке Java была выбрана реализация настраиваемых типов с помощью стирания (erasure).

В общем, стирание выполняется следующим образом. Когда компилируется исходный текст программы на языке Java, вся информация о настраиваемых типах удаляется (стирается). Это означает замену параметров типа ограничивающими их типами или верхними границами (bound type), например, типом Object при отсутствии явно заданной границы, и далее необходимое приведение типов (в соответствии с аргументами типа) для обеспечения совместимости с заданными аргументами типа. Компилятор также следит за совместимостью типов. Такой подход ведет к отсутствию какой-либо информации о настраиваемых типах во время выполнения приложения. Настраиваемые типы — только средство для разработки исходного текста программы. Для того чтобы лучше понять механизм стирания рассмотрим два класса, приведенные в листинге 3.19.

Листинг 3.19. Описание классов для демонстрации стирания

class Gen<T> {

T ob; // here, T will be replaced by Object

Gen(T o) {

ob = o;

}

// Return ob.

T getob() {

return ob;

}

}

// Here, T is bound by String.

class GenStr<T extends String> {

T str; // here, T will be replaced by String

GenStr(T o) {

str = o;

}

T getstr() { return str; }

}

Благодаря наличию стирания некоторые действия выполняются не так, как Вы могли бы себе представить. Например, рассмотрим короткую программу из листинга 3.20, в которой создаются два объекта настраиваемого класса Gen.

Листинг 3.20. Пример создания объектов настраиваемого класса

class GenTypeDemo {

public static void main(String args[]) {

Gen<Integer> iOb = new Gen<Integer>(99);

Gen<Float> fOb = new Gen<Float>(102.2F);

System.out.println(iOb.getClass().getName());

System.out.println(fOb.getClass().getName());

}

}

Далее приведен вывод программы:

Gen

Gen

Как видите, и у объекта iOb и у объекта fOb — тип Gen, а не Gen<Integer> и Gen<Float>, как Вы могли бы предположить. Запомните, все параметры типа стираются в процессе компиляции. Во время выполнения действительно существуют только несформированные (raw) типы.