180530-反射获取泛型类的实际参数

mac2022-06-30  24

文章链接:https://liuyueyi.github.io/hexblog/2018/05/30/180530-通过反射获取泛型类的实际参数/

反射获取泛型类的实际参数

泛型用得还是比较多的,那么如何获取泛型类上实际的参数类型呢?

比如一个接口为

public interface IBolt<T, K> { }

现在给一个IBolt的具体实现类,可以获取到实际的参数类型么?下面几种case可以怎么获取实际的IBolt中的T和K类型呢?

// 实现接口方式 public class ABolt implements IBolt<String, Boolean>{} public class AFBolt<T> implements IBolt<String, T> {} public interface EBolt<T> extends IBolt<String, T> {} public class AEBolt implements EBolt<Boolean> {} public interface RBolt extends IBolt<String, Boolean>{} public class ARBolt implements RBolt{} // 继承抽象类方式 public abstract class AbsBolt<T,K> implements IBolt<T,K> {} public class BBolt extends AbsBolt<String, Boolean> {} public abstract class EAbsBolt<T> implements IBolt<String, T> {} public class BEBolt extends EAbsBolt<Boolean> {}

I. 基本姿势

首先拿最简单的两个case来进行分析,一个是 ABolt, 一个是BBolt,根据这两个类信息来获取对应的泛型类型;

1. 接口实现方式获取

主要借助的就是右边这个方法:java.lang.Class#getGenericInterfaces

a. 简单对比

Type[] getGenericInterfaces

以Type的形式返回本类直接实现的接口.这样就包含了泛型参数信息

Class[] getInterfaces

返回本类直接实现的接口.不包含泛型参数信息

b. 编码实现

一个基础的实现方式如下

@Test public void testGetTypes() { Type[] types = ABolt.class.getGenericInterfaces(); ParameterizedType ptype; for (Type type: types) { if (!(type instanceof ParameterizedType)) { // 非泛型类型,直接丢掉 continue; } ptype = (ParameterizedType) type; if (IBolt.class.equals(ptype.getRawType())) { // 如果正好是我们需要获取的IBolt对象,则直接获取 Type[] parTypes = ptype.getActualTypeArguments(); for (Type par: parTypes) { System.out.println(par.getTypeName()); } } } }

简单分析上面实现:

首先是获取所有的接口信息,遍历接口,如果这个接口是支持泛型的,则返回的type应该是ParameterizedType类型获取原始类信息(主要目的是为了和目标类进行对比 IBolt.class.equals(ptype.getRawType()))获取泛型类型 ptype.getActualTypeArguments()

输出结果如下:

java.lang.String java.lang.Boolean

上面这个实现针对ABolt还可以,但是换成 AEBolt 之后,即非直接实现目标接口的情况下,发现什么都获取不到,因为 IBolt.class.equals(ptype.getRawType()) 这个条件不会满足,稍稍改一下,改成只要是IBolt的子类即可

@Test public void testGetTypes() { Type[] types = AEBolt.class.getGenericInterfaces(); ParameterizedType ptype; for (Type type: types) { if (!(type instanceof ParameterizedType)) { // 非泛型类型,直接丢掉 continue; } ptype = (ParameterizedType) type; if (ptype.getRawType() instanceof Class && IBolt.class.isAssignableFrom((Class<?>) ptype.getRawType())) { // 如果正好是我们需要获取的IBolt对象,则直接获取 Type[] parTypes = ptype.getActualTypeArguments(); for (Type par: parTypes) { System.out.println(par.getTypeName()); } } } }

此时输出为如下,实际上只是EBolt上的泛型类型,与我们期望的输出 (String, Boolean) 不符,后面再说

java.lang.Boolean

2. 抽象类继承方式获取

抽象类与接口的主要区别在于类是单继承的,所以改成用 java.lang.Class#getGenericSuperclass 获取

a. 简单对比

Type getGenericSuperclass()

返回父类的基本类信息,包含泛型参数信息

Class<? super T> getSuperclass();

返回父类信息,不包含泛型

b. 代码实现

同上面的差不多,针对BBolt的实现,可以这么来

@Test public void testGetAbsTypes() { Class basicClz = BBolt.class; Type type; ParameterizedType ptype; while (true) { if (Object.class.equals(basicClz)) { break; } type = basicClz.getGenericSuperclass(); if (!(type instanceof ParameterizedType)) { basicClz = basicClz.getSuperclass(); continue; } ptype = (ParameterizedType) type; if (ptype.getRawType() instanceof Class && IBolt.class.isAssignableFrom((Class<?>) ptype.getRawType())) { Type[] parTypes = ptype.getActualTypeArguments(); for (Type par : parTypes) { System.out.println(par.getTypeName()); } break; } else { basicClz = basicClz.getSuperclass(); } } }

针对上面代码简单进行分析,步骤如下:

获取父类(包含泛型)信息如果父类没有泛型信息,则继续往上获取父类信息包含泛型信息之后,判断这个类是否为我们预期的目标类 IBolt.class.isAssignableFrom((Class<?>) ptype.getRawType())如果是,则直接获取参数信息

输出结果如下:

java.lang.String java.lang.Boolean

当然上面依然是存在和上面一样的问题,对于BEBolt这个类,输出的就和我们预期的不同,其输出只会有 EAbsBolt<Boolean> 上的信息,即到获取EAbsBolt这一层时,就结束了

java.lang.Boolean

如果我们将上面的判定当前类是否为Ibolt.class,会输出什么呢?

什么都没有,因为Ibolt是接口,而获取父类是获取不到接口信息的,所以判定永远走不进去

II. 进阶实现

上面的基础实现中,都存在一些问题,特别是但继承结构比较复杂,深度较大时,其中又穿插着泛型类,导致不太好获取精确的类型信息,下面进行尝试探索,不保证可以成功

1. 接口实现方式

主要的目标就是能正常的分析AEBolt这个case,尝试思路如下:

层层往上,直到目标接口,然后获取参数类型

改进后的实现如下

@Test public void testGetTypes() { // Class basicClz = ARBolt.class; Class basicClz = AEBolt.class; Type[] types; ParameterizedType ptype; types = basicClz.getGenericInterfaces(); boolean loop = false; while (true) { if (types.length == 0) { break; } for (Type type : types) { if (type instanceof Class) { if (IBolt.class.isAssignableFrom((Class<?>) type)) { // 即表示有一个继承了IBolt的接口,完成了IBolt的泛型参数定义 // 如: public interface ARBolt extends IBolt<String, Boolean> types = ((Class) type).getGenericInterfaces(); loop = true; break; } else { // 不是预期的类,直接pass掉 continue; } } ptype = (ParameterizedType) type; if (ptype.getRawType() instanceof Class) { if (!IBolt.class.isAssignableFrom((Class<?>) ptype.getRawType())) { continue; } if (IBolt.class.equals(ptype.getRawType())) { // 如果正好是我们需要获取的IBolt对象,则直接获取 Type[] parTypes = ptype.getActualTypeArguments(); for (Type par : parTypes) { System.out.println(par.getTypeName()); } return; } else { // 需要根据父类来获取参数信息,重新进入循环 types = ((Class) ptype.getRawType()).getGenericInterfaces(); loop = true; break; } } } if (!loop) { break; } } }

上面的实现相比较之前的负责不少,首先来看针对 AEBolt 而言,输出为

java.lang.String T

如果改成 ARBolt, 即RBolt这个接口在继承IBolt接口的同时,指定了参数类型,这时输出如

java.lang.String java.lang.Boolean

也就是说这个思路是可以的,唯一的问题就是当实现目标接口的某一层接口,也是泛型时,直接定位到最底层,获取的就是T,K这种符号参数了,因为实际的类型参数信息,在上一层定义的

那么有没有办法将这个参数类型传递下去呢?

实际尝试了一下,再往下走就比较复杂了,感觉有点得不偿失,不知道是否有相关的工具类

2. 继承类方式

接口方式实现之后,继承类方式也差不多了,而且相对而言会更简单一点,因为继承是单继承的

@Test public void testGetAbsTypes() { Class basicClz = BEBolt.class; Type type; ParameterizedType ptype; while (true) { if (Object.class.equals(basicClz)) { break; } type = basicClz.getGenericSuperclass(); if (!(type instanceof ParameterizedType)) { basicClz = basicClz.getSuperclass(); continue; } ptype = (ParameterizedType) type; if (Object.class.equals(basicClz.getSuperclass().getSuperclass())) { // 如果ptype的父类为Object,则直接分析这个 Type[] parTypes = ptype.getActualTypeArguments(); for (Type par : parTypes) { System.out.println(par.getTypeName()); } break; } else { basicClz = basicClz.getSuperclass(); } } }

输出如下,同样有上面的问题

java.lang.String T

III. 小结

通过反射方式,后去泛型类的参数信息,有几个有意思的知识点:

获取泛型类信息

java.lang.Class#getGenericSuperclass java.lang.Class#getGenericInterfaces // 获取实际的泛型参数 java.lang.reflect.ParameterizedType#getActualTypeArguments

Class判断继承关系

java.lang.Class#isAssignableFrom // 父类作为调用方,子类作为参数

II. 其他

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