为什么 Java 必须采用类型擦除来保持向后兼容性？

Question

让我先说一下这个问题，我了解 Java 能做什么和不能做什么，我不会问这个问题。我想知道从 JVM 和编译器的角度来看，实际的技术挑战是什么，需要编译器按照它的方式运行。

每当我看到有关 Java 类型擦除的弱点或最讨厌的方面的讨论时，似乎总是在 Java 开发人员列表的顶部附近（这是给我的！）。如果我的历史是正确的，那么 Java 1.0 除了传递对象并重铸它们之外，永远不会实现任何类型检查。当需要更好的 Type 系统时，Sun 必须在完整的 Typing 支持（会破坏向后可比性）或使用他们选择的不会破坏旧代码的泛型解决方案之间做出决定。

与此同时，C# 也遇到了同样的问题，并采取了相反的方式，即打破向后可比性以在同一时间实现更复杂的类型系统（我相信）。

我的主要问题是为什么这两种语言都是非此即彼的问题？编译器过程是什么意思，这意味着没有办法在不破坏旧代码的向后可比性的情况下支持类型的 C# 样式处理？我理解问题的一部分是在编译时并不总是知道确切的类型，但乍一看（天真）似乎有时它可以在编译时知道，或者它可以在编译时保持未知状态，并在运行时使用某种反射方法进行处理。

问题是实施起来不可行，还是被认为实施运行时解决方案太慢了？

为了更进一步，让我们使用一个简单的通用工厂代码示例作为类型擦除感觉相当麻烦的地方的示例。

public class GenericFactory<FinalType, BuilderType<FinalType> extends GenericBuilder<FinalType>>{

   private Class builderClass;

   public GenericFactory(Class<BuilderType> builderClass){
        this.builderClass=builderClass;
   }

   public FinalType create(){

       GenericBuilder builder=builderClass.newInstance();

       builder.setFoo(getSystemProperty("foo");
       builder.setBar(getSystemProperty("bar");
       builder.setBaz(getSystemProperty("baz");

       return builder.build();
   }
}

这个例子，假设我没有在某处搞砸语法，显示了类型擦除的两个特殊烦恼，乍一看似乎它们应该更容易处理。

首先，我不得不添加一个 FinalType 参数，然后才能引用 BuilderType extends GenericBuilder，尽管看起来 FinalType 似乎可以从 BuilderType 推断出来。我说不太相关，因为这可能更多是关于泛型语法/实现，然后编译器限制强制类型擦除。

第二个问题是我必须将我的 BuilderClass 对象传递给构造函数，以便使用反射来构建构建器，尽管它已经由泛型定义。编译器似乎相对容易存储这里使用的泛型类（只要它不使用 ? 语法）以允许反射查找泛型然后构造它。

由于没有这样做，我认为没有这样做是有充分理由的。我试图了解这些原因是什么，是什么迫使 JVM 坚持类型擦除以保持向后兼容性？

Answer 1

我不确定您所描述的内容（两个“烦恼”）是类型擦除的结果。

我必须先添加一个 FinalType 参数，然后才能引用 BuilderType extends GenericBuilder，尽管看起来 FinalType 可以从 BuilderType 推断出来

BuilderType<FinalType> 不是有效的泛型类型名称，除非我错过了 Java 8 中的一些更改。因此它应该是BuilderType extends GenericBuilder<FinalType>，这很好。 FinalType这里推不出来，编译器怎么知道要提供哪种类型？

第二个问题是我必须将我的 BuilderClass 对象传递给构造函数，以便使用反射来构建构建器，尽管它已经由泛型定义。

那不是真的。通用参数没有定义 FinalType 实际上是什么。我可以创建一个GenericFactory<String, StringBuilderType>（带有StringBuilderType extends GenericBuilder<String>）以及一个GenericFactory<Integer, IntegerBuilderType>（带有IntegerBuilderType extends GenericBuilder<Integer>）。

在这里，如果您将类型参数提供给变量定义或方法调用，则会发生类型擦除。至于为什么参考安迪的评论。

但是，如果您有一个字段或子类，例如private GenericFactory<String, StringBuilderType> stringFactory，没有类型擦除。可以从反射数据中提取泛型类型（不幸的是，没有简单的内置方法，但请看这里：http://www.artima.com/weblogs/viewpost.jsp?thread=208860）。