对于任何给定的T，如何使用Java反射来检查给定的类是否实现Iterable

Question

我有一个特定的目标类型（在运行时确定），还有一个与之比较的可迭代类。我正在尝试编写一种检查类的泛型参数的方法，以查看它是否是可迭代对象类型的可迭代对象。例子：

Class<?> X = SomeObject.class;

matches(X, new ArrayList<SomeObject>()) -> true
matches(X, new ArrayList<SubclassOfSomeObject>()) -> true
matches(X, new ArrayList<SomeOtherObject>()) -> false
matches(X, new ArrayList()) -> true (I think?)
matches(X, new Iterable<SomeObject>() { ... }) -> true
matches(X, new ListOfSomeObjects()) -> true 
                       (where ListOfSomeObjects extends Iterable<SomeObject>)

Answer 1

不幸的是，由于类型擦除和反射API的限制相结合，您要尝试的工作非常复杂。

这是真的，你可以使用的组合获得了超类的通用参数Class.getGenericSuperclass和ParameterizedType.getActualTypeArguments。这是例如Guava
TypeToken类用于捕获通用类型参数的机制。但是，您要的是接口的通用类型参数，该参数可能已在继承链的任何位置实现了，尽管接口本身可以在自由解析或声明新类型参数的同时彼此继承。

为了演示，请采用以下方法：

static void inspect(Object o) {
    Type type = o.getClass();
    while (type != null) {
        System.out.print(type + " implements");
        Class<?> rawType =
                (type instanceof ParameterizedType)
                ? (Class<?>)((ParameterizedType)type).getRawType()
                : (Class<?>)type;
        Type[] interfaceTypes = rawType.getGenericInterfaces();
        if (interfaceTypes.length > 0) {
            System.out.println(":");
            for (Type interfaceType : interfaceTypes) {
                if (interfaceType instanceof ParameterizedType) {
                    ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType)interfaceType;
                    System.out.print("  " + parameterizedType.getRawType() + " with type args: ");
                    Type[] actualTypeArgs = parameterizedType.getActualTypeArguments();
                    System.out.println(Arrays.toString(actualTypeArgs));
                }
                else {
                    System.out.println("  " + interfaceType);
                }
            }
        }
        else {
            System.out.println(" nothing");
        }
        type = rawType.getGenericSuperclass();
    }
}

这将反映一个对象，并爬升其继承链以报告其已实现的接口及其通用参数（如果适用）。

让我们在您列出的第一种情况下尝试一下：

inspect(new ArrayList<SomeObject>());

打印：

class java.util.ArrayList implements:
  interface java.util.List with type args: [E]
  interface java.util.RandomAccess
  interface java.lang.Cloneable
  interface java.io.Serializable
java.util.AbstractList<E> implements:
  interface java.util.List with type args: [E]
java.util.AbstractCollection<E> implements:
  interface java.util.Collection with type args: [E]
class java.lang.Object implements nothing

您可以看到type参数E尚未解析。给定类型擦除，这是完全可以理解的-在运行时对应于的字节码指令new ArrayList<SomeObject>()没有概念SomeObject。

匿名类的情况不同：

inspect(new Iterable<SomeObject>() {
    @Override
    public Iterator<SomeObject> iterator() {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
});

印刷品：

class sandbox.Main$1 implements:
  interface java.lang.Iterable with type args: [class sandbox.SomeObject]
class java.lang.Object implements nothing

在这里，由于匿名类通过实现解析了类型参数，因此在运行时可以使用类型参数Iterable<SomeObject>。ListOfSomeObjects它的任何子类都可以出于相同的原因工作。

好的，只要继承链中的某个类E一路解析了类型参数，我们就可以进行匹配吗？不幸的是，没有，至少不是以上方法：

inspect(new ArrayList<SomeObject>() { });

打印：

class sandbox.Main$1 implements nothing
java.util.ArrayList<sandbox.SomeObject> implements:
  interface java.util.List with type args: [E]
  interface java.util.RandomAccess
  interface java.lang.Cloneable
  interface java.io.Serializable
java.util.AbstractList<E> implements:
  interface java.util.List with type args: [E]
java.util.AbstractCollection<E> implements:
  interface java.util.Collection with type args: [E]
class java.lang.Object implements nothing

您可以看到的type参数ArrayList已知为SomeObject，但这就是它的停止位置。类型参数之间没有连接关系。原因是这段代码：

Class<?> rawType =
        (type instanceof ParameterizedType)
        ? (Class<?>)((ParameterizedType)type).getRawType()
        : (Class<?>)type;
Type[] interfaceTypes = rawType.getGenericInterfaces();

getGenericInterfaces是获取接口的类型参数信息的唯一方法，但是该方法是由Class而不是声明的Type。只要该方法有一个ParameterizedType实例，该实例拥有表示其子类的通用性的状态，就会被强制调用getRawType，它返回Class没有类型实参信息的单例。这是一个问题22，导致只能获得使用具体类型实参实现的接口的类型实参。

我不知道任何将类型实参与它们解析的参数匹配的反射API方法。从理论上讲，可以编写反射性代码，使其爬上继承链，找到实现的类Iterable（或子接口），然后向下爬回直到与相应的类型参数匹配。不幸的是，我不认为这将如何实现。类可以随意使用任何名称和所需的顺序声明类型参数，因此可以不进行基于名称或位置的幼稚匹配。也许其他人可以提供解决方案。