概述
关于泛型的基本知识在本文中不会过多提及,本文主要解决的是如何处理泛型,以及java中Type接口下对泛型的一套处理机制,进而分析Spring中的ResolvableType。
文章目录
- Type
- 简介
- 接口定义
- UML类图
- ParameterizedType
- 简介
- 接口定义
- 使用示例
- TypeVariable
- 简介
- 接口定义
- 使用示例
- GenericArrayType
- 简介
- 接口定义
- 使用示例
- WildcardType
- 简介
- 接口定义
- 使用示例
- ResolvableType
- 概览
- 方法分析
- forClass系列方法
- forRawClass(Class<?> clazz)
- forClass(Class<?> clazz)
- forClass(Class<?> baseType, Class<?> implementationClass)
- forConstructor系列方法
- forMethod系列方法
- forMethodParameter
- forMethodReturnType
- forConstructor系列方法
- forField系列方法
- forType系列(源码分析)
- 总结
Type
简介
Type是Java 编程语言中所有类型的公共高级接口(官方解释),也就是Java中所有类型的“爹”;其中,“所有类型”的描述尤为值得关注。它并不是我们平常工作中经常使用的 int、String、List、Map等数据类型,而是从Java语言角度来说,对基本类型、引用类型向上的抽象;
Type体系中类型的包括:原始类型(Class)、参数化类型(ParameterizedType)、数组类型(GenericArrayType)、类型变量(TypeVariable)、基本类型(Class);
原始类型,不仅仅包含我们平常所指的类,还包括枚举、数组、注解等;
参数化类型,就是我们平常所用到的泛型List、Map<String,Integer>这种;
数组类型,并不是我们工作中所使用的数组String[] 、byte[],而是带有泛型的数组,即T[] ;
基本类型,也就是我们所说的java的基本类型,即int,float,double等
Type体系的出现主要是为了解决泛型的一系列问题。
接口定义
public interface Type {
// 返回这个类型的名称
default String getTypeName() {
return toString();
}
}
可以看到Type
接口内只定义了一个方法,这个方法会返回该类型的名称
UML类图
在上面的图中对于Class我相信大家都已经很了解了。我们主要对其余四个子接口进行测试分析
ParameterizedType
简介
参数化类型,也就是我们所说的泛型。像List就是一个参数化类型,但是List并不是,因为没有使用泛型。
接口定义
public interface ParameterizedType extends Type {
// 对于一个参数化类型而言,必定是带有泛型的,所有这里是为了获取到其中的泛型的具体类型,也就是<>中的内容
// 返回一个数组是因为,有时候会定义多个泛型,比如Map<String,String>
Type[] getActualTypeArguments();
// 获取原始类型,这里不带泛型,就是class
Type getRawType();
// 获取这个类所在类的类型,这里可能比较拗口,举个例子,假如当前这个ParameterizedType的类型为
// O<T>.I<U>,那么调用这个方法所返回的就是一个O<T>类型
Type getOwnerType();
}
使用示例
public class Main extends OwnerTypeDemo<String> {
private List<String> stringList;
private Map<String, String> stringStringMap;
private Map.Entry<String, ?> entry;
private OwnerTypeDemo<String>.Test<String> testOwnerType;
private List list;
private Map map;
public void test(List<String> stringList, List list) {
}
public static void main(String[] args) {
Class<Main> mainClass = Main.class;
Field[] fields = mainClass.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
Type genericType = field.getGenericType();
String typeName = genericType.getTypeName();
String name = field.getName();
if (genericType instanceof ParameterizedType) {
System.out.println(name + "是一个参数化类型,类型名称为:" + typeName);
ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) genericType;
Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
System.out.println(name + "的actualTypeArguments:" + Arrays.toString(actualTypeArguments));
Type ownerType = parameterizedType.getOwnerType();
System.out.println(name + "的ownerType:" + ownerType);
Type rawType = parameterizedType.getRawType();
System.out.println(name + "的rawType:" + rawType);
} else {
System.out.println(name + "不是一个参数化类型,类型名称为:" + typeName);
}
}
System.out.println("===================开始测试方法中的参数=========================");
Method[] declaredMethods = mainClass.getDeclaredMethods();
for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
String methodName = declaredMethod.getName();
Type[] genericParameterTypes = declaredMethod.getGenericParameterTypes();
for (int i = 0; i < genericParameterTypes.length; i++) {
Type parameterType = genericParameterTypes[i];
String typeName = parameterType.getTypeName();
System.out.println("打印" + methodName + "方法的参数," + "第" + (i + 1) + "个参数为:" + parameterType);
if (parameterType instanceof ParameterizedType) {
System.out.println("第" + (i + 1) + "个参数是一个参数化类型, 类型名称为 : " + typeName);
} else {
System.out.println("第" + (i + 1) + "个参数不是一个参数化类型, 类型名称为 : " + typeName);
}
}
}
System.out.println("===================开始测试父类中的泛型=========================");
// 获取带有泛型的父类
Type genericSuperclass = mainClass.getGenericSuperclass();
if (genericSuperclass instanceof ParameterizedType) {
System.out.println("父类是一个参数化类型,类型名称为:" + genericSuperclass.getTypeName());
}
}
}
class OwnerTypeDemo<T> {
class Test<T> {
}
}
程序会做如下输出:
stringList是一个参数化类型,类型名称为:java.util.List<java.lang.String>
stringList的actualTypeArguments:[class java.lang.String]
stringList的ownerType:null
stringList的rawType:interface java.util.List
stringStringMap是一个参数化类型,类型名称为:java.util.Map<java.lang.String, java.lang.String>
stringStringMap的actualTypeArguments:[class java.lang.String, class java.lang.String]
stringStringMap的ownerType:null
stringStringMap的rawType:interface java.util.Map
entry是一个参数化类型,类型名称为:java.util.Map$Entry<java.lang.String, ?>
entry的actualTypeArguments:[class java.lang.String, ?]
entry的ownerType:interface java.util.Map
entry的rawType:interface java.util.Map$Entry
testOwnerType是一个参数化类型,类型名称为:main.java.OwnerTypeDemo<java.lang.String>$Test<java.lang.String>
testOwnerType的actualTypeArguments:[class java.lang.String]
testOwnerType的ownerType:main.java.OwnerTypeDemo<java.lang.String>
testOwnerType的rawType:class main.java.OwnerTypeDemo$Test
list不是一个参数化类型,类型名称为:java.util.List
map不是一个参数化类型,类型名称为:java.util.Map
===================开始测试方法中的参数=========================
打印main方法的参数,第1个参数为:class [Ljava.lang.String;
第1个参数不是一个参数化类型, 类型名称为 : java.lang.String[]
打印test方法的参数,第1个参数为:java.util.List<java.lang.String>
第1个参数是一个参数化类型, 类型名称为 : java.util.List<java.lang.String>
打印test方法的参数,第2个参数为:interface java.util.List
第2个参数不是一个参数化类型, 类型名称为 : java.util.List
===================开始测试父类中的泛型=========================
父类是一个参数化类型,类型名称为:main.java.OwnerTypeDemo<java.lang.String>
通过上面的例子可以看出,ParameterizedType
可以让我们明确字段或者方法参数上是否使用了泛型,并获取到泛型的具体类型。那是不是依赖ParameterizedType
就能解决所有的泛型问题了呢?答案显然是不是的,我们看一个特殊的例子:
public class SpecialDemo<T extends Type> {
T t;
public static void main(String[] args) {
Class<SpecialDemo> specialDemoClass = SpecialDemo.class;
Field[] declaredFields = specialDemoClass.getDeclaredFields();
for (Field declaredField : declaredFields) {
Type genericType = declaredField.getGenericType();
if (genericType instanceof ParameterizedType) {
System.out.println("t是一个参数化类型");
} else {
System.out.println("t不是一个参数化类型");
}
}
}
// 程序输出:t不是一个参数化类型
}
运行上面的程序,会发现字段t不是一个参数化类型,这就意味着没办法通过ParameterizedType
来解决这一类泛型问题。我们分析<T extends Type>
,会发现其实T类似于一个变量,我们可以在使用时可以传入具体的类,比如我们可以这样:
SpecialDemo<ParameterizedType> specialDemo = new SpecialDemo<>();
同时这个基于这个<T extends Type>
表达式,我们知道这个变量是具有属性的,最直观的就是T是有上界的,所有的T都继承了Type
。基于这种情况,Java对其进行了抽象,得到了一个新的类型TypeVariable
。
TypeVariable
简介
类型变量,或者也可以叫泛型变量。具体就是指我们在申明泛型时定义的T,K,U
这种变量。在之前的例子中,SpecialDemo<T extends Type>
,T就是一个类型变量。
接口定义
public interface TypeVariable<D extends GenericDeclaration> extends Type, AnnotatedElement {
// 获取泛型的边界
Type[] getBounds();
// 获取申明所在的具体对象
D getGenericDeclaration();
// 获取具体类型变量的名称
String getName();
// 获取类型变量边界上添加的注解
AnnotatedType[] getAnnotatedBounds();
}
可以看到,TypeVariable
本身也使用了泛型,并且泛型的上界为GenericDeclaration
。在了解TypeVariable
之前,有必要先对GenericDeclaration
做一个简单的说明。GenericDeclaration
这个接口主要限定了哪些地方可以定义TypeVariable
,换言之,也就是定义了哪些地方可以申明泛型。这个接口只有3个实现类(忽略Executable
抽象类)。如下:
从这里我们也能看到,我们只能在方法(包括普通方法跟构造方法)以及类上申明泛型。
这里需要对接口定义的方法做进一步的说明:
- getBounds()会返回泛型的边界,但是这里的边界跟我们在参数化类型中定义的边界不同,这里的边界只有上界。即我们不通通过super关键字来申明一个泛型,例如下面这种:
class A<T super classA>{}
在申明泛型时,我们要明确一点,申明是为了使用,而在上面的例子中,我们不能使用T来干任何事情,因为我们不能确定T中的任何方法(只能确定它是一个Object,但是这没有任何意义)。所以对于泛型变量来说,只存在上界,也就是只能使用extends关键字进行申明
- getGenericDeclaration(),返回泛型申明时所在的类或者方法
- 返回泛型变量的名称,也就是我们定义泛型时采用的T,K,U这一类的名称
- getAnnotatedBounds(),此方法返回一个
AnnotatedType
类型的数组,获取的是我们在类型变量的上界。不同于getBounds()方法的是,这个方法可以获取到边界上添加的注解
使用示例
public class TypeVariableMain<T, K extends @TypeAnnotation Integer & Type> {
public <U extends Long, V> void testTypeVariable(Map<U, V> map) {
}
public static void main(String[] args) {
Class<TypeVariableMain> typeVariableMainClass = TypeVariableMain.class;
TypeVariable<Class<TypeVariableMain>>[] typeParameters = typeVariableMainClass.getTypeParameters();
for (int i = 0; i < typeParameters.length; i++) {
TypeVariable<Class<TypeVariableMain>> typeParameter = typeParameters[i];
Type[] bounds = typeParameter.getBounds();
String name = typeParameter.getName();
AnnotatedType[] annotatedBounds = typeParameter.getAnnotatedBounds();
Class<TypeVariableMain> genericDeclaration = typeParameter.getGenericDeclaration();
System.out.println("第" + (i + 1) + "个类型变量的名称为:" + name);
System.out.println("通过getBounds方法获取到,第" + (i + 1) + "个类型变量的边界为:" + Arrays.toString(bounds));
System.out.println("第" + (i + 1) + "个类型变量的申明的位置为:" + genericDeclaration);
System.out.println("通过getAnnotatedBounds方法获取到,第" + (i + 1) + "个类型变量的边界为:"
+ Arrays.stream(annotatedBounds).map(AnnotatedType::getType).collect(Collectors.toList()));
for (AnnotatedType annotatedType : annotatedBounds) {
Annotation[] annotations = annotatedType.getAnnotations();
if (annotations.length > 0) {
System.out.println("第" + (i + 1) + "个类型变量的上界上添加了注解,注解为" + annotations[0]);
}
}
}
System.out.println("===================基于方法获取类型变量====================");
Method[] declaredMethods = typeVariableMainClass.getDeclaredMethods();
for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
String methodName = declaredMethod.getName();
if (methodName.equals("main")) {
// 为了方便,直接排除main函数了
continue;
}
TypeVariable<Method>[] typeVariables = declaredMethod.getTypeParameters();
int i = 1;
for (TypeVariable<Method> typeVariable : typeVariables) {
System.out.println("方法:"" + methodName + ""的第" + (i++) + "个类型变量为" + typeVariable.getName());
}
}
}
}
程序打印如下:
第1个类型变量的名称为:T
通过getBounds方法获取到,第1个类型变量的边界为:[class java.lang.Object]
第1个类型变量的申明的位置为:class main.java.TypeVariableMain
通过getAnnotatedBounds方法获取到,第1个类型变量的边界为:[class java.lang.Object]
第2个类型变量的名称为:K
通过getBounds方法获取到,第2个类型变量的边界为:[class java.lang.Integer, interface java.lang.reflect.Type]
第2个类型变量的申明的位置为:class main.java.TypeVariableMain
通过getAnnotatedBounds方法获取到,第2个类型变量的边界为:[class java.lang.Integer, interface java.lang.reflect.Type]
第2个类型变量的上界上添加了注解,注解为@main.java.TypeAnnotation()
===================基于方法获取类型变量====================
方法:"testTypeVariable"的第1个类型变量为U
方法:"testTypeVariable"的第2个类型变量为V
为了让大家加深对ParameterizedType
以及TypeVariable
理解,这里我额外添加一个Demo
public class TypeVariableMain02<T, K extends @TypeAnnotation Integer & Type> {
private K k;
private List<T> list;
public static void main(String[] args) {
Class<TypeVariableMain02> typeVariableMain02Class = TypeVariableMain02.class;
Field[] declaredFields = typeVariableMain02Class.getDeclaredFields();
for (Field field : declaredFields) {
Type genericType = field.getGenericType();
String typeName = genericType.getTypeName();
String name = field.getName();
if (genericType instanceof ParameterizedType) {
System.out.println(name + "是一个参数化类型,类型名称为:" + typeName);
ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) genericType;
Type[] actualTypeArguments = parameterizedType.getActualTypeArguments();
System.out.println(name + "的actualTypeArguments:" + Arrays.toString(actualTypeArguments));
Type ownerType = parameterizedType.getOwnerType();
System.out.println(name + "的ownerType:" + ownerType);
Type rawType = parameterizedType.getRawType();
System.out.println(name + "的rawType:" + rawType);
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
if (actualTypeArgument instanceof TypeVariable) {
System.out.println("字段:" + name + "中包含一个类型变量");
String name1 = ((TypeVariable) actualTypeArgument).getName();
AnnotatedType[] annotatedBounds = ((TypeVariable) actualTypeArgument).getAnnotatedBounds();
Type[] bounds = ((TypeVariable) actualTypeArgument).getBounds();
GenericDeclaration genericDeclaration = ((TypeVariable) actualTypeArgument).getGenericDeclaration();
System.out.println("类型变量的名称为:" + name1);
System.out.println("个类型变量的边界为:" + Arrays.toString(bounds));
System.out.println("类型变量的申明的位置为:" + genericDeclaration);
System.out.println("通过getAnnotatedBounds方法获取到,类型变量的边界为:" + annotatedBounds[0].getType());
}
}
} else if (genericType instanceof TypeVariable) {
System.out.println(name + "是一个类型变量,类型名称为:" + typeName);
TypeVariable typeVariable = (TypeVariable) genericType;
Type[] bounds = typeVariable.getBounds();
String name1 = typeVariable.getName();
AnnotatedType[] annotatedBounds = typeVariable.getAnnotatedBounds();
GenericDeclaration genericDeclaration = typeVariable.getGenericDeclaration();
System.out.println("类型变量的名称为:" + name1);
System.out.println("个类型变量的边界为:" + Arrays.toString(bounds));
System.out.println("类型变量的申明的位置为:" + genericDeclaration);
System.out.println("通过getAnnotatedBounds方法获取到,类型变量的边界为:" + annotatedBounds[0].getType() + " " + annotatedBounds[1].getType());
}
}
}
}
程序输出:
k是一个类型变量,类型名称为:K
类型变量的名称为:K
个类型变量的边界为:[class java.lang.Integer, interface java.lang.reflect.Type]
类型变量的申明的位置为:class main.java.TypeVariableMain02
通过getAnnotatedBounds方法获取到,类型变量的边界为:class java.lang.Integer interface java.lang.reflect.Type
list是一个参数化类型,类型名称为:java.util.List<T>
list的actualTypeArguments:[T]
list的ownerType:null
list的rawType:interface java.util.List
字段:list 中包含一个类型变量
类型变量的名称为:T
个类型变量的边界为:[class java.lang.Object]
类型变量的申明的位置为:class main.java.TypeVariableMain02
通过getAnnotatedBounds方法获取到,类型变量的边界为:class java.lang.Object
GenericArrayType
简介
GenericArrayType是Type的子接口,用于表示“泛型数组”,描述的是形如:A[]或T[]的类型。其实也就是描述ParameterizedType类型以及TypeVariable类型的数组,即形如:classA[][]、T[]等
接口定义
public interface GenericArrayType extends Type {
// 返回数组中元素的类型,TypeVariable或者ParameterizedType
Type getGenericComponentType();
}
使用示例
public class GenericArrayTypeMain<T> {
T[] t1;
T[][] t2;
List<T> list;
List<String>[] stringListArray;
String[][] stringArray;
public static void main(String[] args) {
Class<GenericArrayTypeMain> genericArrayTypeMainClass = GenericArrayTypeMain.class;
Field[] declaredFields = genericArrayTypeMainClass.getDeclaredFields();
for (Field declaredField : declaredFields) {
String name = declaredField.getName();
Type genericType = declaredField.getGenericType();
if (genericType instanceof GenericArrayType) {
System.out.println(name + "是一个泛型数组");
Type genericComponentType = ((GenericArrayType) genericType).getGenericComponentType();
System.out.println("数组的元素类型为:" + genericComponentType);
} else {
System.out.println(name + "不是一个泛型数组");
}
}
}
}
程序输出:
t1是一个泛型数组
数组的元素类型为:T
t2是一个泛型数组
数组的元素类型为:T[]
list不是一个泛型数组
stringListArray是一个泛型数组
数组的元素类型为:java.util.List<java.lang.String>
stringArray不是一个泛型数组
通过上面的Demo我们会发现,无论从左向右有几个[]并列,这个方法仅仅脱去最右边的[]之后剩下的内容就作为这个方法的返回值。
另外,在上面的例子中,大家可以思考以下几个问题:
- t1是一个泛型数组,数组的元素类型为:T,那么T是一个什么类型呢?
- t2是一个泛型数组,数组的元素类型为:T[],那么T[]又是什么类型?
上述问题留给大家自行思考
了解了ParameterizedType跟TypeVariable以及这两种类型的数组类型GenericArrayType之后,接着我们思考一个问题,我们在定义泛型时,经常会使用来通配符,形如下面这种形式{? extends Number}
,这个时候即使我们获取到? extends Number
也没有办法做进一步的处理。这个时候就要用到我们接下来要介绍的这个接口了,请往下看
WildcardType
简介
专门用来处理泛型中的通配符,需要注意的是,WildcardType
并不是JAVA所有类型中的一种,表示的仅仅是类似 {? extends T}
、{? super K}
这样的通配符表达式。
接口定义
public interface WildcardType extends Type {
// 获取通配符表达式的上界
Type[] getUpperBounds();
// 获取通配符表达式的下界
Type[] getLowerBounds();
}
上面这两个方法之所以会返回数组是为了保持扩展性,实际上现在返回的数组的大小就是1,JDK8中至少是这样的吗,更高版本的没有去尝试。
使用示例
public class WildcardTypeDemo<T> {
Map<? super String, ? extends List<T>> map;
public static void main(String[] args) {
Class<WildcardTypeDemo> wildcardTypeDemoClass = WildcardTypeDemo.class;
Field[] declaredFields = wildcardTypeDemoClass.getDeclaredFields();
for (Field field : declaredFields) {
Type genericType = field.getGenericType();
if (genericType instanceof ParameterizedType) {
// 使用了通配符表达泛型的,必定是一个参数化类型
// 获取泛型的实际类型,就是获取<>中的内容,这里获取到的是<? super String, ? extends List<T>>
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
// 两个泛型都使用了通配符,都会进入这个判断
if (actualTypeArgument instanceof WildcardType) {
// 分別获取上界跟下界
// ? super String,这个表达式的下界为String,上界为Object
// ? extends List<T>,这个表达式的下界为Object,上界为List<T>,
// 同时List<T>又是一个参数化类型,而T又是一个类型变量
Type[] lowerBounds = ((WildcardType) actualTypeArgument).getLowerBounds();
Type[] upperBounds = ((WildcardType) actualTypeArgument).getUpperBounds();
// 这里我主要处理? extends List<T>
for (Type upperBound : upperBounds) {
if (upperBound instanceof ParameterizedType) {
System.out.println("参数化类型的名称为:" + upperBound.getTypeName());
Type[] actualTypeArguments1 = ((ParameterizedType) upperBound).getActualTypeArguments();
for (Type type : actualTypeArguments1) {
if (type instanceof TypeVariable) {
String name = ((TypeVariable) type).getName();
System.out.println("类型变量名称为:" + name);
}
}
}
}
}
}
}
}
}
// 程序输出:
// 参数化类型的名称为:java.util.List<T>
// 类型变量名称为:T
我相信如果你对Java中的类型已经完全理解了,上面的代码配合注释应该不难看懂
ResolvableType
在学习了Java的Type体系后,我们会发现,依赖于整个Type体系去处理泛型代码非常的繁琐,并且不易于理解。基于这种情况,Spring开发了一个ResolvableType
类,这个类对整个Type体系做了系统的封装。
实际上关于
ResolvableType
的学习大家可以参数Spring中的org.springframework.core.ResolvableTypeTests
类,这是作者写好的单元测试类,覆盖了ResolvableType
的所有方法。
这个类的代码量很大,不过我们也没有必要去详细地看每一行代码,粗略阅读源码后会发现这个类有以下几个特点
概览
- 所有的构造函数都是私有的
在上图中那把小锁代表权限为private,就是私有的意思
- 构造函数都是在为相同的成员变量赋值,这里我随便放一个构造函数如下
private ResolvableType(Type type, @Nullable TypeProvider typeProvider,
@Nullable VariableResolver variableResolver, @Nullable ResolvableType componentType) {
this.type = type;
this.typeProvider = typeProvider;
this.variableResolver = variableResolver;
this.componentType = componentType;
this.hash = null;
this.resolved = resolveClass();
}
- 因为构造函数是私有的,所有它提供了一系列的方法来创建一个ResolvableType,如下:
所有for开头的方法都是静态方法,同时都能获取一个ResolvableType,现在对常见的几个方法进行分析:
方法分析
forClass系列方法
Spring中经常会用到一个方法,ResolvableType.forRawClass(type)
,我们就先看下这一系列的三个方法
- ResolvableType.forRawClass(type)
- ResolvableType forClass(@Nullable Class<?> clazz)
- ResolvableType forClass(Class<?> baseType, Class<?> implementationClass)
- ResolvableType forClassWithGenerics(Class<?> clazz, Class<?>… generics)
- ResolvableType forClassWithGenerics(Class<?> clazz, ResolvableType… generics)
forRawClass(Class<?> clazz)
public static ResolvableType forRawClass(@Nullable Class<?> clazz) {
return new ResolvableType(clazz) {
@Override
public ResolvableType[] getGenerics() {
return EMPTY_TYPES_ARRAY;
}
@Override
public boolean isAssignableFrom(Class<?> other) {
return (clazz == null || ClassUtils.isAssignable(clazz, other));
}
@Override
public boolean isAssignableFrom(ResolvableType other) {
Class<?> otherClass = other.getRawClass();
return (otherClass != null && (clazz == null || ClassUtils.isAssignable(clazz, otherClass)));
}
};
}
这个方法实际上做了两件事
- 调用了构造函数,
private ResolvableType(@Nullable Class<?> clazz)
- 复写了三个方法
对比另外一个方法
forClass(Class<?> clazz)
public static ResolvableType forClass(@Nullable Class<?> clazz) {
return new ResolvableType(clazz);
}
对比后可以发现,这两个方法唯一的区别就是没有复写其中的三个方法。大家可以思考下,这是为什么呢?
其实区别在于,对于第一个
forRawClass
方法,入参传入的一定是一个原始数据类型,也就是一个不带泛型的类的Class对象,比如传入的可能是一个Person.class,Dog.class。对于这种原始数据类型,其getGenerics
,isAssignableFrom
方法的实现逻辑是固定的,所以forRawClass
方法直接对这三个方法进行了复写。
forClass(Class<?> baseType, Class<?> implementationClass)
public static ResolvableType forClass(Class<?> baseType, Class<?> implementationClass) {
Assert.notNull(baseType, "Base type must not be null");
// as方法在之后分析,就是根据继承链找打对应的父类
ResolvableType asType = forType(implementationClass).as(baseType);
return (asType == NONE ? forType(baseType) : asType);
}
implementationClass是baseType的子类,这个方法主要获取baseType上定义的泛型,例如:
public class ResolvableTypeDemo {
public static void main(String[] args) {
// 获取到C继承的HashMap所构建的一个ResolvableType,会带用泛型<String, Integer>
ResolvableType resolvableType = ResolvableType.forClass(HashMap.class, C.class);
ResolvableType[] generics = resolvableType.getGenerics();
for (ResolvableType generic : generics) {
// 程序打印:
// class java.lang.String
// class java.lang.Integer
System.out.println(generic.getType());
}
}
}
class C extends HashMap<String, Integer> {
}
forConstructor系列方法
public static ResolvableType forConstructorParameter(Constructor<?> constructor, int parameterIndex,
Class<?> implementationClass) {
Assert.notNull(constructor, "Constructor must not be null");
MethodParameter methodParameter = new MethodParameter(constructor, parameterIndex);
methodParameter.setContainingClass(implementationClass);
return forMethodParameter(methodParameter);
}
public static ResolvableType forConstructorParameter(Constructor<?> constructor, int parameterIndex) {
Assert.notNull(constructor, "Constructor must not be null");
return forMethodParameter(new MethodParameter(constructor, parameterIndex));
}
可以看到,forConstructor系列方法最后都调用了forMethod系列方法,我们直接分析forMethod系列的方法
forMethod系列方法
主要分为两类方法
- forMethodParameter,解决方法参数上的类型问题
- forMethodReturnType,解决方法返回值的类型问题
forMethodParameter
public class ResolvableTypeDemo {
public void test(List<String> list, Map<String, List<Integer>> map) {
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<ResolvableTypeDemo> resolvableTypeDemoClass = ResolvableTypeDemo.class;
Method[] declaredMethods = resolvableTypeDemoClass.getDeclaredMethods();
Method test = declaredMethods[1];
// 获取方法的第一个参数对应的ResolvableType,参数为-1代表返回值,0为第一个,1为第二个,一次增加
ResolvableType resolvableType0 = ResolvableType.forMethodParameter(test, 0);
System.out.println(resolvableType0.resolve());
System.out.println(resolvableType0.getType());
// 获取方法的第二个参数对应的ResolvableType
ResolvableType resolvableType1 = ResolvableType.forMethodParameter(test, 1);
System.out.println(resolvableType1.resolve());
System.out.println(resolvableType1.getType());
}
}
forMethodReturnType
public static ResolvableType forMethodReturnType(Method method) {
Assert.notNull(method, "Method must not be null");
return forMethodParameter(new MethodParameter(method, -1));
}
调用逻辑很简单,调用forMethodParameter,并将方法的参数索引替换为-1,代表返回值
forConstructor系列方法
构造函数就是一个特殊的方法,所以都是直接调用的forMethod系列方法,这里就不多介绍了
forField系列方法
专门用于处理字段的类型,如下:
测试方法Demo
public class ResolvableTypeDemo {
List<String> stringList;
List<List<String>> lists;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<ResolvableTypeDemo> resolvableTypeDemoClass = ResolvableTypeDemo.class;
Field[] declaredFields = resolvableTypeDemoClass.getDeclaredFields();
for (Field declaredField : declaredFields) {
System.out.println("=======字段名称"+declaredField.getName()+"=========");
System.out.println("nestingLevel为1");
ResolvableType resolvableType1 = ResolvableType.forField(declaredField,1);
System.out.println(resolvableType1.getType());
System.out.println(resolvableType1.resolve());
System.out.println("nestingLevel为2");
ResolvableType resolvableType2 = ResolvableType.forField(declaredField,2);
System.out.println(resolvableType2.getType());
System.out.println(resolvableType2.resolve());
System.out.println("nestingLevel为3");
ResolvableType resolvableType3 = ResolvableType.forField(declaredField,3);
System.out.println(resolvableType3.getType());
System.out.println(resolvableType3.resolve());
}
}
}
程序打印:
=======字段名称stringList=========
nestingLevel为1
java.util.List<java.lang.String>
interface java.util.List
nestingLevel为2
class java.lang.String
class java.lang.String
nestingLevel为3
org.springframework.core.ResolvableType$EmptyType@723279cf
null
=======字段名称lists=========
nestingLevel为1
java.util.List<java.util.List<java.lang.String>>
interface java.util.List
nestingLevel为2
java.util.List<java.lang.String>
interface java.util.List
nestingLevel为3
class java.lang.String
class java.lang.String
在上面的所有方法,最后都会调用一个forType方法,所以我们着重也就分析这个系列的方法
forType系列(源码分析)
最终都会调用到这个方法中,源码如下:
static ResolvableType forType(
@Nullable Type type, @Nullable TypeProvider typeProvider, @Nullable VariableResolver variableResolver) {
// 这里可以看出,即使我们提供了一个typeProvider,也不会直接调用它的getType返回,而是会进行一层包装,这个是为什么呢?我们稍后分析
if (type == null && typeProvider != null) {
type = SerializableTypeWrapper.forTypeProvider(typeProvider);
}
if (type == null) {
// 自身定义的一个常量,ResolvableType NONE = new ResolvableType(EmptyType.INSTANCE, null, null, 0);
return NONE;
}
// 如果是原始的数据类型(一个简单的Class引用),那么直接封装后返回,这里不做缓存,因为没有上面昂贵的开销
if (type instanceof Class) {
return new ResolvableType(type, typeProvider, variableResolver, (ResolvableType) null);
}
// 省略缓存相关的代码。。。
return resultType;
}
上面这段代码比较核心的就是SerializableTypeWrapper.forTypeProvider(typeProvider)
,我之前也提到了一个问题,为什么要多包装一层呢?这么做的目的主要就是为了得到一个可以进行序列化的Type。
它的核心代码如下:
static Type forTypeProvider(TypeProvider provider) {
// 直接从provider获取到具体的类型
Type providedType = provider.getType();
if (providedType == null || providedType instanceof Serializable) {
// 如果本身可以序列化的直接返回,例如Java.lang.Class。
// 如果不能进行序列化,多进行一层包装
return providedType;
}
// 不用管这段代码,我们开发过程中必定不成立
if (GraalDetector.inImageCode() || !Serializable.class.isAssignableFrom(Class.class)) {
return providedType;
}
// 从缓存中获取
Type cached = cache.get(providedType);
if (cached != null) {
return cached;
}
// 遍历支持的集合,就是GenericArrayType.class, ParameterizedType.class, TypeVariable.class, WildcardType.class,处理这个四种类型
for (Class<?> type : SUPPORTED_SERIALIZABLE_TYPES) {
if (type.isInstance(providedType)) {
ClassLoader classLoader = provider.getClass().getClassLoader();
// 创建的代理类实现的接口,type就不用说了代理类跟目标类必须是同一个类型
// SerializableTypeProxy:标记接口,标志是一个代理类
// Serializable:代表可以被序列化
Class<?>[] interfaces = new Class<?>[] {type, SerializableTypeProxy.class, Serializable.class};
// 核心代码:TypeProxyInvocationHandler是什么?
InvocationHandler handler = new TypeProxyInvocationHandler(provider);
// 依赖于先前的InvocationHandler,以当前的type为目标对象创建了一个代理对象
//
cached = (Type) Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, handler);
cache.put(providedType, cached);
return cached;
}
}
throw new IllegalArgumentException("Unsupported Type class: " + providedType.getClass().getName());
}
解析来我们分下下TypeProxyInvocationHandler
这个类
private static class TypeProxyInvocationHandler implements InvocationHandler, Serializable {
private final TypeProvider provider;
public TypeProxyInvocationHandler(TypeProvider provider) {
this.provider = provider;
}
@Override
@Nullable
public Object invoke(Object proxy, Method method, @Nullable Object[] args) throws Throwable {
// 复写目标类的equals方法
if (method.getName().equals("equals") && args != null) {
Object other = args[0];
// Unwrap proxies for speed
if (other instanceof Type) {
other = unwrap((Type) other);
}
return ObjectUtils.nullSafeEquals(this.provider.getType(), other);
}
// 复写目标类的hashCode方法
else if (method.getName().equals("hashCode")) {
return ObjectUtils.nullSafeHashCode(this.provider.getType());
}
// 复写目标类的getTypeProvider方法
else if (method.getName().equals("getTypeProvider")) {
return this.provider;
}
// 之所以不直接返回method.invoke(this.provider.getType(), args);也是为了缓存
// 空参的时候才能缓存,带参数的话不能缓存,因为每次调用传入的参数可能不一样
if (Type.class == method.getReturnType() && args == null) {
return forTypeProvider(new MethodInvokeTypeProvider(this.provider, method, -1));
}
else if (Type[].class == method.getReturnType() && args == null) {
Type[] result = new Type[((Type[]) method.invoke(this.provider.getType())).length];
for (int i = 0; i < result.length; i++) {
result[i] = forTypeProvider(new MethodInvokeTypeProvider(this.provider, method, i));
}
return result;
}
try {
return method.invoke(this.provider.getType(), args);
}
catch (InvocationTargetException ex) {
throw ex.getTargetException();
}
}
}
总结
在这篇文章中我们主要学习了java的Type机制,如下:
Type主要是用来处理泛型的,但是通过Java原始的这一套,处理起来及其的繁琐,所以Spring自行封装了一个ResolvableType,我们在处理类,方法,构造函数,字段时,只需要调用对应的方法就能返回一个对应的ResolvableType,一个ResolvableType就封装了对应的这个对象的原始类型,泛型等等,封装了Java中的所有类型。从这里也能看出Spring的牛逼之处,处理提供了IOC,AOP这两个强大的功能,还封装了一系列的简单易用的工具类。
最后
以上就是痴情鼠标为你收集整理的Spring杂谈 | 你真的了解泛型吗?从java的Type到Spring的ResolvableTypeTypeResolvableType总结的全部内容,希望文章能够帮你解决Spring杂谈 | 你真的了解泛型吗?从java的Type到Spring的ResolvableTypeTypeResolvableType总结所遇到的程序开发问题。
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