反射泛型这些坑,你踏空了吗?

网友投稿 852 2022-05-30

1 当反射遇到方法重载

重载grade方法,入参分别是int和Integer。

不通过反射,选用哪个重载方法很清晰,比如传入666走int参数重载方法,传入Integer.valueOf(“666”)走Integer重载。

但你若墨守成规认为反射调用方法也是根据入参类型确定方法重载。

使用getDeclaredMethod获取 grade方法,然后传入Integer.valueOf(“36”)

因为通过反射进行方法调用都是

反射和泛型的这些坑,你踏空了吗?

通过方法签名来确定方法

本例的getDeclaredMethod传入的参数类型Integer.TYPE其实一直代表int

所以实际执行方法时不管传包装类型/基本类型,最终都是调用int入参的grade方法。

将Integer.TYPE改为Integer.class,实际执行的参数类型就是Integer了。且无论传包装类型/基本类型,最终都会调用Integer为入参的grade方法。

所以反射调用方法,是以反射获取方法时传入的方法名和参数类型来确定调用的方法。

2 泛型经过类型擦除多出桥接方法的坑

泛型是一种编程范式,允许开发者使用类型参数替代精确类型,实例化时再指明具体类型。也利于代码重用,将一套代码应用到多种数据类型。

泛型的类型检测,可以在编译时暴露大多数泛型编码错误。但由于历史兼容性而妥协的泛型类型擦除,在运行时才会暴露很多坑。

案例

期望在类字段内容变动时记录日志,于是开发同学就想到定义一个泛型父类,并在父类中定义一个统一的日志记录方法,子类可继承该方法。上线后总出现日志重复记录问题。

父类

子类Child1 未提供父类泛型参数且定义了一个参数为String而非T的setValue。期望覆盖父类的setValue实现。

子类方法的调用是通过反射。

虽Parent的value字段正确设置JavaEdge,但父类setValue调用了两次,计数器而显示2

两次Parent的setValue方法调用,是因为getMethods找到了两个setValue的,分属于父类/子类。

子类重写父类方法失败原因

子类未指定String泛型参数,父类的泛型方法setValue(T value)泛型擦除后是setValue(Object value),于是子类入参String的setValue被当作了新方法

子类的setValue方法未加@Override注解,编译器未能检测到重写失败。

重写子类方法时,务必使用@Override注解。

但有人认为问题是反射API使用不当而未意识到重写失败。查文档后才发现

getMethods能获得当前类和父类的所有public方法

getDeclaredMethods仅获得当前类所有的public、protected、package和private方法

于是用getDeclaredMethods替换getMethods:

这虽能解决重复记录日志,但未解决子类重写父类方法失败,日志:

当其他人使用Child1时还是会发现有俩setValue,让人困惑。

重新实现Child2,继承Parent时String作为泛型T类型,并使用@Override注解setValue,实现有效的方法重写

但还是出现重复日志

Child2的setValue调了两次。难道是JDK的反射出Bug了!

通过getDeclaredMethods查找到的方法肯定来自Child2本身;而且Child2类中看起来也只有一个setValue,怎么可能还重复?

调试发现,Child2类其实有俩setValue:入参分别是String/Object。

这就是泛型类型擦除导致。

解密反射下的泛型擦除大坑

Java泛型类型在编译后被擦除为Object。子类虽指定父类泛型T类型是String,但编译后T会被擦除成为Object,所以父类setValue入参是Object,value也是Object。

若Child2 setValue想覆盖父类,那入参也须为Object。所以,编译器会为我们生成一个桥接方法

Child2类的class字节码:

Compiled from "GenericAndInheritanceApplication.java" class Child2 extends Parent { Child2(); Code: 0: aload_0 1: invokespecial #1 // Method Parent."":()V 4: return public void setValue(java.lang.String); Code: 0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 3: ldc #3 // String Child2.setValue called 5: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V 8: aload_0 9: aload_1 10: invokespecial #5 // Method Parent.setValue:(Ljava/lang/Object;)V 13: return public void setValue(java.lang.Object); Code: 0: aload_0 1: aload_1 2: checkcast #6 // class java/lang/String // 入参为Object的setValue在内部调用了入参为String的setValue方法 5: invokevirtual #7 // Method setValue:(Ljava/lang/String;)V 8: return }

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若编译器未帮我们实现该桥接方法,那Child2重写的是父类泛型类型擦除后、入参是Object的setValue。这两个方法的参数,一个String一个Object,明显不符合Java语义:

class Parent { AtomicInteger updateCount = new AtomicInteger(); private Object value; public void setValue(Object value) { System.out.println("Parent.setValue called"); this.value = value; updateCount.incrementAndGet(); } } class Child2 extends Parent { @Override public void setValue(String value) { System.out.println("Child2.setValue called"); super.setValue(value); } }

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使用jclasslib打开Child2,可看到入参为Object的桥接方法上标记public synthetic bridge。synthetic代表由编译器生成的不可见代码,bridge代表这是泛型类型擦除后生成的桥接代码

修改

使用method的isBridge方法,来判断方法是不是桥接方法:

通过getDeclaredMethods方法获取到所有方法后,必须同时根据方法名setValue和非isBridge两个条件过滤,才能实现唯一过滤

使用Stream时,如果希望只匹配0或1项的话,可以考虑配合ifPresent来使用findFirst方法。

Arrays.stream(child2.getClass().getDeclaredMethods()) .filter(method -> method.getName().equals("setValue") && !method.isBridge()) .findFirst().ifPresent(method -> { try { method.invoke(chi2, "test"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } });

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使用反射查询类方法清单时:

getMethods和getDeclaredMethods是有区别的,前者可以查询到父类方法,后者只能查询到当前类

反射进行方法调用要注意过滤桥接方法。

参考

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/reflection/index.html

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/reflect/index.html

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/language/annotations.html

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/annotations/index.html

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/language/generics.html

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/generics/index.html

Java

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