泛型的類型擦除后fastjson反序列化時如何還原詳解
鋪墊
在前面的文章中，我們講過Java中泛型的類型擦除，不過有小伙伴在后臺留言提出了一個問題，帶有泛型的實體的反序列化過程是如何實現(xiàn)的，今天我們就來看看這個問題。
我們選擇fastjson來進行反序列化的測試，在測試前先定義一個實體類：
@Data
public class Foo<T> {
private String val;
private T obj;
}
如果大家對泛型的類型擦除比較熟悉的話，就會知道在編譯完成后，其實在類中是沒有泛型的。我們還是用Jad反編譯一下字節(jié)碼文件，可以看到?jīng)]有類型限制的T會被直接替換為Object類型：
下面使用fastjson進行反序列化，先不指定Foo中泛型的類型：
public static void main(String[] args) {
String jsonStr = "{\"obj\":{\"name\":\"Hydra\",\"age\":\"18\"},\"val\":\"str\"}";
Foo<?> foo = JSONObject.parseObject(jsonStr, Foo.class);
System.out.println(foo.toString());
System.out.println(foo.getObj().getClass());
}
查看執(zhí)行結(jié)果，很明顯fastjson不知道要把obj里的內(nèi)容反序列化成我們自定義的User類型，于是將它解析成了JSONObject類型的對象。
Foo(val=str, obj={"name":"Hydra","age":"18"})
class com.alibaba.fastjson.JSONObject
那么，如果想把obj的內(nèi)容映射為User實體對象應(yīng)該怎么寫呢？下面先來示范幾種錯誤寫法。
錯誤寫法1
嘗試在反序列化時，直接指定Foo中的泛型為User：
Foo<User> foo = JSONObject.parseObject(jsonStr, Foo.class); System.out.println(foo.toString()); System.out.println(foo.getObj().getClass());
結(jié)果會報類型轉(zhuǎn)換的錯誤，JSONObject不能轉(zhuǎn)成我們自定義的User：
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.alibaba.fastjson.JSONObject cannot be cast to com.hydra.json.model.User
at com.hydra.json.generic.Test1.main(Test1.java:24)
錯誤寫法2
再試試使用強制類型轉(zhuǎn)換：
Foo<?> foo =(Foo<User>) JSONObject.parseObject(jsonStr, Foo.class); System.out.println(foo.toString()); System.out.println(foo.getObj().getClass());
執(zhí)行結(jié)果如下，可以看到，泛型的強制類型轉(zhuǎn)換雖然不會報錯，但是同樣也沒有生效。
Foo(val=str, obj={"name":"Hydra","age":"18"})
class com.alibaba.fastjson.JSONObject
好了，現(xiàn)在請大家忘記上面這兩種錯誤的使用方法，代碼中千萬別這么寫，下面我們看正確的寫法。
正確寫法
在使用fastjson時，可以借助TypeReference完成指定泛型的反序列化：
public class TypeRefTest {
public static void main(String[] args) {
String jsonStr = "{\"obj\":{\"name\":\"Hydra\",\"age\":\"18\"},\"val\":\"str\"}";
Foo foo2 = JSONObject.parseObject(jsonStr, new TypeReference<Foo<User>>(){});
System.out.println(foo2.toString());
System.out.println(foo2.getObj().getClass());
}
}
運行結(jié)果：
Foo(val=str, obj=User(name=Hydra, age=18)) class com.hydra.json.model.User
Foo中的obj類型為User，符合我們的預(yù)期。下面我們就看看，fastjson是如何借助TypeReference完成的泛型類型擦除后的還原。
TypeReference
回頭再看一眼上面的代碼中的這句：
Foo foo2 = JSONObject.parseObject(jsonStr, new TypeReference<Foo<User>>(){});
重點是parseObject方法中的第二個參數(shù)，注意在TypeReference<Foo<User>>()有一對大括號{}。也就是說這里創(chuàng)建了一個繼承了TypeReference的匿名類的對象，在編譯完成后的項目target目錄下，可以找到一個TypeRefTest$1.class字節(jié)碼文件，因為匿名類的命名規(guī)則就是主類名+$+(1,2,3……)。
反編譯這個文件可以看到這個繼承了TypeReference的子類：
static class TypeRefTest$1 extends TypeReference
{
TypeRefTest$1()
{
}
}
我們知道，在創(chuàng)建子類的對象時，子類會默認先調(diào)用父類的無參構(gòu)造方法，所以看一下TypeReference的構(gòu)造方法：
protected TypeReference(){
Type superClass = getClass().getGenericSuperclass();
Type type = ((ParameterizedType) superClass).getActualTypeArguments()[0];
Type cachedType = classTypeCache.get(type);
if (cachedType == null) {
classTypeCache.putIfAbsent(type, type);
cachedType = classTypeCache.get(type);
}
this.type = cachedType;
}
其實重點也就是前兩行代碼，先看第一行：
Type superClass = getClass().getGenericSuperclass();
雖然這里是在父類中執(zhí)行的代碼，但是getClass()得到的一定是子類的Class對象，因為getClass()方法獲取到的是當前運行的實例自身的Class，不會因為調(diào)用位置改變，所以getClass()得到的一定是TypeRefTest$1。
獲取當前對象的Class后，再執(zhí)行了getGenericSuperclass()方法，這個方法與getSuperclass類似，都會返回直接繼承的父類。不同的是getSuperclas沒有返回泛型參數(shù)，而getGenericSuperclass則返回了包含了泛型參數(shù)的父類。
再看第二行代碼：
Type type = ((ParameterizedType) superClass).getActualTypeArguments()[0];
首先將上一步獲得的Type強制類型轉(zhuǎn)換為ParameterizedType參數(shù)化類型，它是泛型的一個接口，實例則是繼承了它的ParameterizedTypeImpl類的對象。
在ParameterizedType中定義了三個方法，上面代碼中調(diào)用的getActualTypeArguments()方法就用來返回泛型類型的數(shù)組，可能返回有多個泛型，這里的[0]就是取出了數(shù)組中的第一個元素。
驗證
好了，明白了上面的代碼的作用后，讓我們通過debug來驗證一下上面的過程，執(zhí)行上面TypeRefTest的代碼，查看斷點中的數(shù)據(jù)：
這里發(fā)現(xiàn)一點問題，按照我們上面的分析，講道理這里父類TypeReference的泛型應(yīng)該是Foo<User>啊，為什么會出現(xiàn)一個List<String>？
別著急，讓我們接著往下看，如果你在TypeReference的無參構(gòu)造方法中加了斷點，就會發(fā)現(xiàn)代碼執(zhí)行中會再調(diào)用一次這個構(gòu)造方法。
好了，這次的結(jié)果和我們的預(yù)期相同，父類的泛型數(shù)組中存儲了Foo<User>，也就是說其實TypeRefTest$1繼承的父類，完成的來說應(yīng)該是TypeReference<Foo<User>>，但是我們上面反編譯的文件中因為擦除的原因沒有顯示。
那么還有一個問題，為什么這個構(gòu)造方法會被調(diào)用了兩次呢？
看完了TypeReference的代碼，終于在代碼的最后一行讓我發(fā)現(xiàn)了原因，原來是在這里先創(chuàng)建了一個TypeReference匿名類對象！
public final static Type LIST_STRING
= new TypeReference<List<String>>() {}.getType();
因此整段代碼執(zhí)行的順序是這樣的：
- 先執(zhí)行父類中靜態(tài)成員變量的定義，在這里聲明并實例化了這個
LIST_STRING，所以會執(zhí)行一次TypeReference()構(gòu)造方法，這個過程對應(yīng)上面的第一張圖 - 然后在實例化子類的對象時，會再執(zhí)行一次父類的構(gòu)造方法
TypeReference()，對應(yīng)上面的第二張圖 - 最后執(zhí)行子類的空構(gòu)造方法，什么都沒有干
至于在這里聲明的LIST_STRING，在其他地方也沒有被再使用過，Hydra也不知道這行代碼的意義是什么，有明白的小伙伴可以留言告訴我。
這里在拿到了Foo中的泛型User后，后面就可以按照這個類型來反序列化了，對后續(xù)流程有興趣的小伙伴可以自己去啃啃源碼，這里就不展開了。
擴展
了解了上面的過程后，我們最后通過一個例子加深一下理解，以常用的HashMap作為例子：
public static void main(String[] args) {
HashMap<String,Integer> map=new HashMap<String,Integer>();
System.out.println(map.getClass().getSuperclass());
System.out.println(map.getClass().getGenericSuperclass());
Type[] types = ((ParameterizedType) map.getClass().getGenericSuperclass())
.getActualTypeArguments();
for (Type t : types) {
System.out.println(t);
}
}
執(zhí)行結(jié)果如下，可以看到這里取到的父類是HashMap的父類AbstractMap，并且取不到實際的泛型類型。
class java.util.AbstractMap java.util.AbstractMap<K, V> K V
修改上面的代碼，僅做一點小改動：
public static void main(String[] args) {
HashMap<String,Integer> map=new HashMap<String,Integer>(){};
System.out.println(map.getClass().getSuperclass());
System.out.println(map.getClass().getGenericSuperclass());
Type[] types = ((ParameterizedType) map.getClass().getGenericSuperclass())
.getActualTypeArguments();
for (Type t : types) {
System.out.println(t);
}
}
執(zhí)行結(jié)果大有不同，可以看到，只是在new HashMap<String,Integer>()的后面加了一對大括號{}，就可以取到泛型的類型了：
class java.util.HashMap java.util.HashMap<java.lang.String, java.lang.Integer> class java.lang.String class java.lang.Integer
因為這里實例化的是一個繼承了HashMap的匿名內(nèi)部類的對象，因此取到的父類就是HashMap，并可以獲取到父類的泛型類型。
其實也可以再換一個寫法，把這個匿名內(nèi)部類換成顯示聲明的非匿名的內(nèi)部類，再修改一下上面的代碼：
public class MapTest3 {
static class MyMap extends HashMap<String,Integer>{}
public static void main(String[] args) {
MyMap myMap=new MyMap();
System.out.println(myMap.getClass().getSuperclass());
System.out.println(myMap.getClass().getGenericSuperclass());
Type[] types = ((ParameterizedType) myMap.getClass().getGenericSuperclass())
.getActualTypeArguments();
for (Type t : types) {
System.out.println(t);
}
}
}
運行結(jié)果與上面完全相同：
class java.util.HashMap java.util.HashMap<java.lang.String, java.lang.Integer> class java.lang.String class java.lang.Integer
唯一不同的是顯式生成的內(nèi)部類與匿名類命名規(guī)則不同，這里生成的字節(jié)碼文件不是MapTest3$1.class，而是MapTest3$MyMap.class，在$符后面使用的是我們定義的類名。
以上就是泛型的類型擦除后fastjson反序列化時如何還原詳解的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于fastjson反序列化還原的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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