解析Java 泛型什么情况下不能使用

一、前言

Java泛型来保证类型安全，防止在运行时发生类型转换异常，让类型参数化，提高了代码的可读性和重用率。但是有些情况下泛型也是不允许使用的，以下是不能使用泛型的一些场景。

二、什么情况下不能使用Java泛型

1 不能使用泛型的形参创建对象。

T o=new T();  // 不允许

2 在泛型类中，不能给静态成员变量定义泛型

Java 中的静态类型随着类加载而实例化，此时泛型的具体类型并没有声明。同时因为静态变量作为所有对象的共享变量，只有类实例化或者方法调用时才能确定其类型。如果是泛型类型将无法确定其类型。同样在类上声明的泛型也无法作为返回值类型出现在类的静态方法中，下面的写法也是错误的：

以下是不允许的

public class A<T>
{
  public static T t; //错误
  public T getA(){ //正确
    ......
  }
}

下面也一样

public class Generic<T>{
  // 不能将类声明的泛型类型作为静态变量
  public static T t;
  // 也不能将类声明的泛型类型作为 静态方法的返回值
  public static T rtval(List<T> list){
    return list.get(0);
  }
}

3 泛型类不能继承、不能直接或间接扩展java.lang.Throwable类

如下是不允许的

public class D<T> extends java.lang.Throwable //错误

下面的两种写法将引发编译错误：

// 不能间接地扩展 Throwable  
class IndirectException<T> extends Exception {}   

// 不能直接地扩展 Throwable 
class DirectException<T> extends Throwable {}

如果成立将出现：

 try {
    // ...
  } catch (T e) {  
    // 类型不确定 无法处理具体的异常逻辑
  }

你如何才能对异常进行具体的处理，这显然不便于精确的异常处理逻辑。但是你可以抛出一个不确定的异常，但是同样不能在静态方法中使用类声明的泛型：

class Parser<T extends Exception> {
  // 这样是对的
  public void okThrow(File file) throws T {   
    // ...
  }
  // 静态方法不能出现类声明的泛型类型作为返回值和异常
  public static void wrongThrow(File file) throws T {   
  }
}

4 泛型类不能初始化一个数组、无法创建参数化类型的数组

如下所示不允许

T[] b = new T[10]; //错误

再看下面的情况

首先下面这种写法是对的：

// OK
List[] arrayOfLists = new List[2];

但是加上了泛型就编译不通过了：

//error
List<Integer>[] arrayOfLists = new List<Integer>[2];

如果不这么规定将引发以下逻辑错误：

// 如果上面的成立，则下面的也应该成立
Object[] stringLists = new List<String>[]; 
// 那么我们可以放入 字符串 List
stringLists[0] = new ArrayList<String>();  
// 放入 Integer list
stringLists[1] = new ArrayList<Integer>();
// 这显然不合理

5. 基本类型无法直接使用泛型

以下写法是错误的：

// error 
Map<int,char> wrong= new HashMap<>()

基本类型是不能够作为泛型类型的,需要使用它们对应的包装类。

// OK
Map<Integer,Character> wrong= new HashMap<>()

6. 泛型类型无法被直接实例化

泛型类型可以理解为一个抽象类型，只是代表了类型的抽象，因此我们不能直接实例化它，下面的做法也是错误的：

 public <E> E first(List<E> list){
   // error 
    E e = new E();
    return list.get(0);  
 }

7. 无法进行 instanceof 判断

Java 中的泛型是伪泛型，在编译期会被擦除，运行的字节码中不存在泛型，所以下面的判断条件无法进行：

public static <E> void wrong(List<E> list) {
  // error 
  if (list instanceof ArrayList<Integer>) {  
  }
}

但是泛型的*通配符 <?> 可以进行 instanceof 判断，你仔细想想为什么。

8. 泛型擦除后相同参数签名的方法不能重载

由于泛型擦除的原因，以下的不视为方法的重载且无法编译：

public class NoReload {
  public void sets(Set<String> strSet) { }
  public void sets(Set<Integer> intSet) { }
}

解析Java 泛型什么情况下不能使用

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