为什么我不能创建一个泛型类型的数组？

Question

简而言之，这不会编译：

public <A> void test() {
    A[] temp = new A[]{};
}

是因为向后兼容性的问题，还是语言设计中的一些基本因素阻止了它？

Answer 1

底线是表示数组的类必须知道组件类型。因此 Class 对象上的方法：

public Class<?> getComponentType()
Returns the Class representing the component type of an array. If this class does not represent an array class this method returns null.

所以你什么时候会尝试：

 A[] a = new A[0];

在编译时，很明显我们不知道类型，因为它是一个泛型参数。在运行时，由于类型擦除，我们不知道类型。所以实例化数组是不可能的。

认为上面的语句等价于：

 A[] a = (A[])Array.newInstance(???, 0);

并且由于类型擦除，我们无法在运行时获取 A 的类。

有人问为什么不让编译器简化为 Object[] 或 Number[] 或类似的东西？

这是因为会根据组件类型返回不同的 Class。所以：

 new Object[0].getClass() 
 new Integer[0].getClass()

不是同一个类。特别是类上的“getComponentType()”方法会返回不同的值。

因此，如果您将其简化为 Object[] 而不是 A[]，您实际上并没有返回 A[] 类型的东西，而是返回了 Object[]。 Object[] 不能大小写为 Integer[] 并且会产生 ClassCastException。

Answer 2

键入erasure 是您要查找的单词。这基本上意味着generic 信息在编译时被删除。造成这种情况的主要原因是向后兼容性。旧程序仍应在新的 java 虚拟机上运行。

Answer 3

在 Java 中，数组和泛型的类型系统是不兼容的。 存在两个主要差异领域：动态与静态类型检查和协方差。

泛型是静态检查的：也就是说，编译器确保类型定义是一致的。 “类型擦除”是一种妥协，以确保 JVM 中的向后兼容性。编译后，泛型类型定义不再可用。例如。 List<T> 变为 List。

相比之下，数组是动态类型检查的。考虑以下示例：

String strings[] = {"a","b","c"};
Object simple[] = strings;
simple[0] = new Object(); // Runtime error -> java.lang.ArrayStoreException 

协变是容器基于内容的继承关系。 给定类型 A、B 和容器 C，如果 B isAssignableFrom(A) => C isAssignable C。

Java 中的数组是协变的，在前面的示例中，鉴于 Class<Object>.isAssignableFrom(Class<String>) => Object[] is assignable from String[]

相比之下，泛型类型在 Java 中不是协变的。使用相同的示例：

List<String> stringList = new ArrayList<String>();
List<Object> objectList = stringList; // compiler error - this is not allowed.

鉴于泛型实现的类型擦除，类型信息会在转换中丢失，因此如果您可以创建泛型类型的数组，动态类型检查将受到影响。

进一步了解这些问题的复杂性和影响：Arrays in Java Generics

Answer 4

这与new A() 无法工作的原因相同（或几乎相同）：您期望编译器知道A 的运行时类型，而它显然无法知道。如果 Java 泛型类似于 C++ 模板，这会工作，其中为涉及A 的模板的每个实例化生成新代码。

Answer 5

是的，有一个根本原因，归结为type erasure。

考虑以下 sn-p：

A[] temp = new A[5];       // Assume this would compile.

Object[] objects = temp;   // This is allowed, since A extends Object.

objects[0] = new String(); // This does *not* throw an ArrayStoreException
                           // due to type erasure since the original type of A
                           // is now Object.

A t = temp[0];             // Now this seemingly innocent line would *fail*.

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