在Java中创建泛型类型的实例？

Question

是否可以在 Java 中创建泛型类型的实例？根据我所见，我认为答案是no（由于类型擦除），但如果有人能看到我遗漏的东西，我会很感兴趣：

class SomeContainer<E>
{
    E createContents()
    {
        return what???
    }
}

编辑：事实证明，Super Type Tokens 可以用来解决我的问题，但它需要大量基于反射的代码，正如下面的一些答案所示。

我将暂时搁置这个问题，看看是否有人提出与 Ian Robertson 的Artima Article 截然不同的东西。

Answer 1

正如您所说，由于类型擦除，您无法真正做到这一点。您可以使用反射来完成它，但它需要大量代码和大量错误处理。

Answer 2

你是对的。你不能做new E()。但是你可以把它改成

private static class SomeContainer<E> {
    E createContents(Class<E> clazz) {
        return clazz.newInstance();
    }
}

这很痛苦。但它有效。将其包装在工厂模式中使其更容易忍受。

Answer 3

这是我想出的一个选项，它可能会有所帮助：

public static class Container<E> {
    private Class<E> clazz;

    public Container(Class<E> clazz) {
        this.clazz = clazz;
    }

    public E createContents() throws Exception {
        return clazz.newInstance();
    }
}

编辑：或者，您可以使用此构造函数（但它需要 E 的实例）：

@SuppressWarnings("unchecked")
public Container(E instance) {
    this.clazz = (Class<E>) instance.getClass();
}

Answer 4

我不知道这是否有帮助，但是当您子类化（包括匿名）泛型类型时，类型信息可通过反射获得。例如，

public abstract class Foo<E> {

  public E instance;  

  public Foo() throws Exception {
    instance = ((Class)((ParameterizedType)this.getClass().
       getGenericSuperclass()).getActualTypeArguments()[0]).newInstance();
    ...
  }

}

所以，当你继承 Foo 时，你会得到一个 Bar 的实例，例如，

// notice that this in anonymous subclass of Foo
assert( new Foo<Bar>() {}.instance instanceof Bar );

但这需要做很多工作，而且只适用于子类。不过可以很方便。

Answer 5

您需要某种抽象工厂来将责任推卸给：

interface Factory<E> {
    E create();
}

class SomeContainer<E> {
    private final Factory<E> factory;
    SomeContainer(Factory<E> factory) {
        this.factory = factory;
    }
    E createContents() {
        return factory.create();
    }
}

Answer 6

如果你的意思是 new E() 那么这是不可能的。我还要补充一点，它并不总是正确的——你怎么知道 E 是否有公共的无参数构造函数？ 但是您始终可以将创建委托给其他知道如何创建实例的类 - 它可以是 Class<E> 或类似这样的自定义代码

interface Factory<E>{
    E create();
}    

class IntegerFactory implements Factory<Integer>{    
  private static int i = 0; 
  Integer create() {        
    return i++;    
  }
}

Answer 7

如果您不想在实例化过程中键入两次类名，例如：

new SomeContainer<SomeType>(SomeType.class);

你可以使用工厂方法：

<E> SomeContainer<E> createContainer(Class<E> class); 

喜欢：

public class Container<E> {

    public static <E> Container<E> create(Class<E> c) {
        return new Container<E>(c);
    }

    Class<E> c;

    public Container(Class<E> c) {
        super();
        this.c = c;
    }

    public E createInstance()
            throws InstantiationException,
            IllegalAccessException {
        return c.newInstance();
    }

}

Answer 8

你可以使用：

Class.forName(String).getConstructor(arguments types).newInstance(arguments)

但是您需要提供确切的类名，包括包，例如。 java.io.FileInputStream。我用它来创建一个数学表达式解析器。

Answer 9

package org.foo.com;

import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;

/**
 * Basically the same answer as noah's.
 */
public class Home<E>
{

    @SuppressWarnings ("unchecked")
    public Class<E> getTypeParameterClass()
    {
        Type type = getClass().getGenericSuperclass();
        ParameterizedType paramType = (ParameterizedType) type;
        return (Class<E>) paramType.getActualTypeArguments()[0];
    }

    private static class StringHome extends Home<String>
    {
    }

    private static class StringBuilderHome extends Home<StringBuilder>
    {
    }

    private static class StringBufferHome extends Home<StringBuffer>
    {
    }   

    /**
     * This prints "String", "StringBuilder" and "StringBuffer"
     */
    public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException
    {
        Object object0 = new StringHome().getTypeParameterClass().newInstance();
        Object object1 = new StringBuilderHome().getTypeParameterClass().newInstance();
        Object object2 = new StringBufferHome().getTypeParameterClass().newInstance();
        System.out.println(object0.getClass().getSimpleName());
        System.out.println(object1.getClass().getSimpleName());
        System.out.println(object2.getClass().getSimpleName());
    }

}

Answer 10

return   (E)((Class)((ParameterizedType)this.getClass().getGenericSuperclass()).getActualTypeArguments()[0]).newInstance();

Answer 11

您可以使用以下 sn-p 实现此目的：

import java.lang.reflect.ParameterizedType;

public class SomeContainer<E> {
   E createContents() throws InstantiationException, IllegalAccessException {
      ParameterizedType genericSuperclass = (ParameterizedType)
         getClass().getGenericSuperclass();
      @SuppressWarnings("unchecked")
      Class<E> clazz = (Class<E>)
         genericSuperclass.getActualTypeArguments()[0];
      return clazz.newInstance();
   }
   public static void main( String[] args ) throws Throwable {
      SomeContainer< Long > scl = new SomeContainer<>();
      Long l = scl.createContents();
      System.out.println( l );
   }
}

Answer 12

来自Java Tutorial - Restrictions on Generics：

Cannot Create Instances of Type Parameters

您不能创建类型参数的实例。例如，以下代码会导致编译时错误：

public static <E> void append(List<E> list) {
    E elem = new E();  // compile-time error
    list.add(elem);
}

作为一种解决方法，您可以通过反射创建一个类型参数的对象：

public static <E> void append(List<E> list, Class<E> cls) throws Exception {
    E elem = cls.getDeclaredConstructor().newInstance();   // OK
    list.add(elem);
}

您可以按如下方式调用 append 方法：

List<String> ls = new ArrayList<>();
append(ls, String.class);

Answer 13

我以为我能做到，但很失望：它不起作用，但我认为它仍然值得分享。

也许有人可以纠正：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

interface SomeContainer<E> {
    E createContents();
}

public class Main {

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <E> SomeContainer<E> createSomeContainer() {
        return (SomeContainer<E>) Proxy.newProxyInstance(Main.class.getClassLoader(),
                new Class[]{ SomeContainer.class }, new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                Class<?> returnType = method.getReturnType();
                return returnType.newInstance();
            }
        });
    }

    public static void main(String[] args) {
        SomeContainer<String> container = createSomeContainer();

    [*] System.out.println("String created: [" +container.createContents()+"]");

    }
}

它产生：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Object cannot be cast to java.lang.String
    at Main.main(Main.java:26)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:57)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:601)
    at com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:120)

第 26 行是带有[*] 的行。

唯一可行的解​​决方案是@JustinRudd 提出的解决方案

Answer 14

如果你需要一个泛型类中类型参数的新实例，那么让你的构造函数要求它的类...

public final class Foo<T> {

    private Class<T> typeArgumentClass;

    public Foo(Class<T> typeArgumentClass) {

        this.typeArgumentClass = typeArgumentClass;
    }

    public void doSomethingThatRequiresNewT() throws Exception {

        T myNewT = typeArgumentClass.newInstance();
        ...
    }
}

用法：

Foo<Bar> barFoo = new Foo<Bar>(Bar.class);
Foo<Etc> etcFoo = new Foo<Etc>(Etc.class);

优点：

• 比 Robertson 的超级类型令牌 (STT) 方法简单得多（问题更少）。
• 比 STT 方法（早餐会吃掉您的手机）效率更高。

缺点：

• 无法将 Class 传递给默认构造函数（这就是 Foo 为 final 的原因）。如果您确实需要一个默认构造函数，您可以随时添加一个 setter 方法，但您必须记得稍后再给她一个调用。
• Robertson 的反对意见... 比害群之马还多的酒吧（尽管再次指定类型参数类不会完全杀死你）。与 Robertson 的说法相反，这并不违反 DRY 原则，因为编译器将确保类型正确性。
• 不完全是Foo<L>proof。对于初学者...如果类型参数类没有默认构造函数，newInstance() 将抛出一个 wobbler。无论如何，这确实适用于所有已知的解决方案。
• 缺乏对 STT 方法的完全封装。不过没什么大不了的（考虑到 STT 的惊人性能开销）。

Answer 15

你可以用一个类加载器和类名，最后加上一些参数。

final ClassLoader classLoader = ...
final Class<?> aClass = classLoader.loadClass("java.lang.Integer");
final Constructor<?> constructor = aClass.getConstructor(int.class);
final Object o = constructor.newInstance(123);
System.out.println("o = " + o);

Answer 16

当您在编译时使用 E 时，您并不真正关心实际的泛型类型“E”（您使用反射或使用泛型类型的基类），因此让子类提供 E 的实例。

abstract class SomeContainer<E>
{
    abstract protected E createContents();
    public void doWork(){
        E obj = createContents();
        // Do the work with E 
     }
}

class BlackContainer extends SomeContainer<Black>{
    protected Black createContents() {
        return new Black();
    }
}

Answer 17

有各种库可以使用类似于 Robertson 文章讨论的技术为您解析 E。这是createContents 的一个实现，它使用TypeTools 来解析由E 表示的原始类：

E createContents() throws Exception {
  return TypeTools.resolveRawArgument(SomeContainer.class, getClass()).newInstance();
}

这假定 getClass() 解析为 SomeContainer 的子类，否则将失败，因为如果 E 的实际参数化值未在子类中捕获，则在运行时将被删除。

Answer 18

您现在就可以做到这一点，它不需要一堆反射代码。

import com.google.common.reflect.TypeToken;

public class Q26289147
{
    public static void main(final String[] args) throws IllegalAccessException, InstantiationException
    {
        final StrawManParameterizedClass<String> smpc = new StrawManParameterizedClass<String>() {};
        final String string = (String) smpc.type.getRawType().newInstance();
        System.out.format("string = \"%s\"",string);
    }

    static abstract class StrawManParameterizedClass<T>
    {
        final TypeToken<T> type = new TypeToken<T>(getClass()) {};
    }
}

当然，如果您需要调用需要一些反射的构造函数，但这是有据可查的，那么这个技巧就不是了！

这里是JavaDoc for TypeToken。

Answer 19

@Noah 回答的改进。

改变的原因

a]如果您更改订单时使用超过 1 种泛型类型会更安全。

b] 类泛型类型签名会不时更改，因此您不会对运行时中无法解释的异常感到惊讶。

健壮的代码

public abstract class Clazz<P extends Params, M extends Model> {

    protected M model;

    protected void createModel() {
    Type[] typeArguments = ((ParameterizedType) this.getClass().getGenericSuperclass()).getActualTypeArguments();
    for (Type type : typeArguments) {
        if ((type instanceof Class) && (Model.class.isAssignableFrom((Class) type))) {
            try {
                model = ((Class<M>) type).newInstance();
            } catch (InstantiationException | IllegalAccessException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
}

或者使用一个衬垫

一行代码

model = ((Class<M>) ((ParameterizedType) this.getClass().getGenericSuperclass()).getActualTypeArguments()[1]).newInstance();

Answer 20

这是createContents 的一个实现，它使用TypeTools 来解析E 表示的原始类：

E createContents() throws Exception {
  return TypeTools.resolveRawArgument(SomeContainer.class, getClass()).newInstance();
}

此方法仅在 SomeContainer 被子类化时才有效，因此 E 的实际值在类型定义中被捕获：

class SomeStringContainer extends SomeContainer<String>

否则 E 的值会在运行时被擦除且不可恢复。

Answer 21

考虑一种更实用的方法：不要无中生有地创建一些 E（这显然是代码异味），而是传递一个知道如何创建 E 的函数，即

E createContents(Callable<E> makeone) {
     return makeone.call(); // most simple case clearly not that useful
}

Answer 22

不幸的是，Java 不允许您做您想做的事情。见official workaround：

您不能创建类型参数的实例。例如，以下代码会导致编译时错误：

public static <E> void append(List<E> list) {
    E elem = new E();  // compile-time error
    list.add(elem);
}

作为一种解决方法，您可以通过反射创建一个类型参数的对象：

public static <E> void append(List<E> list, Class<E> cls) throws Exception {
    E elem = cls.newInstance();   // OK
    list.add(elem);
}

您可以按如下方式调用 append 方法：

List<String> ls = new ArrayList<>();
append(ls, String.class);

Answer 23

在 Java 8 中，您可以使用 Supplier 函数式接口非常轻松地实现这一点：

class SomeContainer<E> {
  private Supplier<E> supplier;

  SomeContainer(Supplier<E> supplier) {
    this.supplier = supplier;
  }

  E createContents() {
    return supplier.get();
  }
}

你可以这样构造这个类：

SomeContainer<String> stringContainer = new SomeContainer<>(String::new);

该行上的语法String::new 是constructor reference。

如果您的构造函数接受参数，您可以使用 lambda 表达式：

SomeContainer<BigInteger> bigIntegerContainer
    = new SomeContainer<>(() -> new BigInteger(1));

Answer 24

这是一个改进的解决方案，基于@noah、@Lars Bohl 和其他一些人已经提到的ParameterizedType.getActualTypeArguments。

实施中的第一个小改进。工厂不应该返回实例，而是一个类型。一旦您使用Class.newInstance() 返回实例，您就会减少使用范围。因为只有无参数的构造函数可以像这样被调用。更好的方法是返回一个类型，并允许客户端选择他想要调用的构造函数：

public class TypeReference<T> {
  public Class<T> type(){
    try {
      ParameterizedType pt = (ParameterizedType) this.getClass().getGenericSuperclass();
      if (pt.getActualTypeArguments() == null || pt.getActualTypeArguments().length == 0){
        throw new IllegalStateException("Could not define type");
      }
      if (pt.getActualTypeArguments().length != 1){
        throw new IllegalStateException("More than one type has been found");
      }
      Type type = pt.getActualTypeArguments()[0];
      String typeAsString = type.getTypeName();
      return (Class<T>) Class.forName(typeAsString);

    } catch (Exception e){
      throw new IllegalStateException("Could not identify type", e);
    }

  }
}

这是一个用法示例。 @Lars Bohl 仅展示了一种通过扩展获得具体化的通用方法。 @noah 只能通过使用 {} 创建一个实例。以下是演示这两种情况的测试：

import java.lang.reflect.Constructor;

public class TypeReferenceTest {

  private static final String NAME = "Peter";

  private static class Person{
    final String name;

    Person(String name) {
      this.name = name;
    }
  }

  @Test
  public void erased() {
    TypeReference<Person> p = new TypeReference<>();
    Assert.assertNotNull(p);
    try {
      p.type();
      Assert.fail();
    } catch (Exception e){
      Assert.assertEquals("Could not identify type", e.getMessage());
    }
  }

  @Test
  public void reified() throws Exception {
    TypeReference<Person> p = new TypeReference<Person>(){};
    Assert.assertNotNull(p);
    Assert.assertEquals(Person.class.getName(), p.type().getName());
    Constructor ctor = p.type().getDeclaredConstructor(NAME.getClass());
    Assert.assertNotNull(ctor);
    Person person = (Person) ctor.newInstance(NAME);
    Assert.assertEquals(NAME, person.name);
  }

  static class TypeReferencePerson extends TypeReference<Person>{}

  @Test
  public void reifiedExtenension() throws Exception {
    TypeReference<Person> p = new TypeReferencePerson();
    Assert.assertNotNull(p);
    Assert.assertEquals(Person.class.getName(), p.type().getName());
    Constructor ctor = p.type().getDeclaredConstructor(NAME.getClass());
    Assert.assertNotNull(ctor);
    Person person = (Person) ctor.newInstance(NAME);
    Assert.assertEquals(NAME, person.name);
  }
}

注意：您可以强制TypeReference 的客户端在创建实例时始终使用{}，方法是使此类抽象：public abstract class TypeReference<T>。我没有这样做，只是为了显示已擦除的测试用例。

Answer 25

希望现在帮上忙还为时不晚！！！

Java 是类型安全的，这意味着只有对象才能创建实例。

就我而言，我无法将参数传递给createContents 方法。我的解决方案是使用与下面的答案不同的扩展。

private static class SomeContainer<E extends Object> {
    E e;
    E createContents() throws Exception{
        return (E) e.getClass().getDeclaredConstructor().newInstance();
    }
}

这是我无法传递参数的示例。

public class SomeContainer<E extends Object> {
    E object;

    void resetObject throws Exception{
        object = (E) object.getClass().getDeclaredConstructor().newInstance();
    }
}

如果您使用无对象类型扩展泛型类，则使用反射会创建运行时错误。要将您的泛型类型扩展为对象，请将此错误转换为编译时错误。

Answer 26

你能做的是-

1. 首先声明那个泛型类的变量

   2.然后创建它的构造函数并实例化该对象

2. 然后在你想用的地方用它

例子-

1

private Class<E> entity;

2

public xyzservice(Class<E> entity) {
        this.entity = entity;
    }



public E getEntity(Class<E> entity) throws InstantiationException, IllegalAccessException {
        return entity.newInstance();
    }

3.

E e = getEntity(实体);

Answer 27

使用TypeToken<T> 类：

public class MyClass<T> {
    public T doSomething() {
        return (T) new TypeToken<T>(){}.getRawType().newInstance();
    }
}

Answer 28

请注意，kotlin 中的泛型类型可能没有默认构造函数。

 implementation("org.objenesis","objenesis", "3.2")

---

    val fooType = Foo::class.java
    var instance: T = try {
        fooType.newInstance()
    } catch (e: InstantiationException) {
//            Use Objenesis because the fooType class has not a default constructor
        val objenesis: Objenesis = ObjenesisStd()
        objenesis.newInstance(fooType)
    }

• Withou default constructor
• Objenesis

Answer 29

Ira 的解决方案启发了我，并对其稍作修改。

abstract class SomeContainer<E>
{
    protected E createContents() {
        throw new NotImplementedException();
    }

    public void doWork(){
        E obj = createContents();
        // Do the work with E 
     }
}

class BlackContainer extends SomeContainer<Black>{
    // this method is optional to implement in case you need it
    protected Black createContents() {
        return new Black();
    }
}

如果您需要 E 实例，您可以在派生类中实现 createContents 方法（或者在您不需要时不实现它。