泛型的类型转换问题

2016-09-07

存在以下程序

public class ExampleUnitTest {

     public static void main(String []args){
        B b = requestUpdate();

        System.out.println(b);
    }

    public static <T> T requestUpdate() {
        Object value = new A();
        T typedValue = (T) value;
                System.out.println(typedValue);
        return typedValue;
    }

    private static class A {}
    private static class B {}
}

问题：

1	typedValue = (T) value;

是否会出错。

答案是不会的。事实上，最终的执行结果如下

ExampleUnitTest$A@15db9742
Exception in thread “main” java.lang.ClassCastException: ExampleUnitTest$A cannot be cast to ExampleUnitTest$B
at ExampleUnitTest.main(ExampleUnitTest.java:4)

requestUpdate中的println顺利被println出来了，但是类型却不是B的，也是未指定的，而是A的；另一方面，在main中的将requestUpdate的结果赋值给B类型变量，则会发生转换错误。

反编译以上代码，可以得到

public class ExampleUnitTest {
  public ExampleUnitTest();
    Code:
       0: aload_0
// Method java/lang/Object."<init>":()V
       1: invokespecial #1
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
// Method requestUpdate:()Ljava/lang/Object;
       0: invokestatic  #2
// class ExampleUnitTest$B
       3: checkcast     #3
       6: astore_1
// Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       7: getstatic     #4
      10: aload_1
// Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
      11: invokevirtual #5
      14: return

  public static <T> T requestUpdate();
    Code:
// class ExampleUnitTest$A
       0: new           #6
       3: dup
       4: aconst_null
// Method ExampleUnitTest$A."<init>":(LExampleUnitTest$1;)V
       5: invokespecial #7
       8: astore_0
       9: aload_0
      10: astore_1
// Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      11: getstatic     #4
      14: aload_1
// Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
      15: invokevirtual #5
      18: aload_1
      19: areturn
}

其中 requestUpdate 方法中第0,3,4,5,8 对应源码 “Object value = new A();” ，最终存放在local variable 的0号位置，可以看到，“ T typedValue = (T) value;” 只执行了9,10号片段，作用为

从0号位置读取变量
将其存放于1号位置（相当于将value赋值于 typedValue）

最后从1号位置读取变量，return。可见，从头至尾都没有对类型进行转换，更谈不上检查。

而main方法的处理则不一样，看”B b = requestUpdate();”这一句对应的编译后代码

// Method requestUpdate:()Ljava/lang/Object;
0: invokestatic  #2                 
// class ExampleUnitTest$B
3: checkcast     #3                  
6: astore_1

后边的注释先写得比较明白了，最关键的是3号位置字节码，”checkcast“显示就是用于类型转换时的检查的，至于里边做了什么，这里看不到，oracle是这么写的：

Operation
Check whether object is of given type

也就是我们常规理解上的类型检查了，但就是因为这个区别，导致了带明确类型的变量值赋值给泛型类型（T）时，没有发生错误（事实上这么说也不严谨，泛型发生在编译阶段，类型擦除后运行时也没有所谓的”泛型类型“，这里指代T），因为根本不会（也不可能）在这一次的赋值时作类型检查，它根本不知道等号左边是真正的类型是什么，所以上面requestUpdates内的赋值才不会有问题，而main中的就崩了。

以上是基于编码后的字节码所作的一点分析，可能还存在其他的解释。泛型是发生在编译时的，而”T typedValue = (T) value;” 是肯定可以通过编译的（字面意思上的强转给同一个类型变量），所以编译检查通过，运行时也不会出错，但typedValue在内存中表示的类型可能就不是我们期待的类型。

[link]
checkcast
type