为什么使用 Collection<String>.class 非法？

Question

我对泛型感到困惑。您可以声明如下字段：

Class<Collection<String>> clazz = ...

您可以将此字段指定为：

Class<Collection<String>> clazz = Collection<String>.class;

但是，这会产生错误：

标记“>”的语法错误，此标记后应为无效

所以看起来.class 运算符不适用于泛型。所以我尝试了：

  class A<S> { }
  class B extends A<String> { }
  Class<A<String>> c = B.class;

也不行，生成：

类型不匹配：无法从 Class<Test.StringCollection> to Class<Collection<String>> 转换

现在，我真的不明白为什么这不起作用。我知道泛型类型没有被具体化，但在这两种情况下，它似乎都是完全类型安全的，而无需访问运行时泛型类型。有人出主意吗？

Answer 1

我同意其他答案，并想进一步解释一点：

类对象表示加载到 JVM 内存中的类。每个类对象实际上是一个.class 文件的内存实例。 Java 泛型是不是独立的类。它们只是编译时类型检查机制的一部分。因此，它们在类对象中没有运行时表示。

Answer 2

Java 中似乎缺少类文字，无法使用通用信息创建类文字，但在某些情况下这可能很有用。因此，无法调用以下代码，因为无法提供类文字

class A<S> {}
<S> A<S> foo( Class<A<S>> clazz ) {}
A<String> a = foo( A<String>.class ) // error

但是，我的主要问题是我也不能用扩展 A 的 B 类来调用它。这是由不变性限制引起的。这是通过使用通配符解决的：

class A<S> {}
class B extends A<String> {}     
<S> A<S> foo( Class<? extends A<S>> clazz ) { return null; }
void test () {
    A<String> s = foo( B.class ); 
}

也就是说我还没有找到根本原因是Class<A<S>>.class 无效的原因。擦除和界限似乎都不需要这是无效的。

Answer 3

泛型是不变的。

Object o = "someString"; // FINE!
Class<Object> klazz = String.class; // DOESN'T COMPILE!
// cannot convert from Class<String> to Class<Object>

根据您的需要，您可以使用通配符。

Class<? extends Number> klazz = Integer.class; // FINE!

或者你可能需要这样的东西：

Class<List<String>> klazz =
   (Class<List<String>>) new ArrayList<String>().getClass();
// WARNING! Type safety: Unchecked cast from
//   Class<capture#1-of ? extends ArrayList> to Class<List<String>>

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至于运行时未具体化的情况，您似乎掌握得很好，但无论如何这里有一个引用，来自Java Tutorials on Generics，The Fine Print：A Generic Class is Shared by All Its调用：

下面的代码片段打印了什么？

List <String> l1 = new ArrayList<String>();
List<Integer> l2 = new ArrayList<Integer>();
System.out.println(l1.getClass() == l2.getClass());

你可能想说false，但你错了。它打印true，因为泛型类的所有实例都具有相同的运行时类，而不管它们的实际类型参数如何。

也就是说，没有List<String>.class 或List<Integer>.class 这样的东西；只有List.class。

这也体现在JLS 15.8.2 Class Literals

类文字是由类、接口、数组或原始类型的名称或伪类型 void 组成的表达式，后跟 . 和标记 class。

请注意省略了对泛型类型参数/参数的任何允许。此外，

如果出现以下任一情况，则为编译时错误：

• 命名类型是类型变量或参数化类型，或者元素类型为类型变量或参数化类型的数组。

也就是说，这也不会编译：

void <T> test() {
    Class<?> klazz = T.class; // DOESN'T COMPILE!
    // Illegal class literal for the type parameter T
}

基本上你不能将泛型与类文字一起使用，因为它没有意义：它们是非具体化的。