Что происходит с дженериками при компиляции? Что такое стирание типов (type erasure) и raw types?

Короткий ответ

При компиляции дженерик-информация стирается (type erasure): компилятор проверяет типы, а затем убирает их из байт-кода. Поэтому List<String> и List<Integer> после компиляции — один и тот же класс List: узнать параметр типа в рантайме нельзя. Raw type — параметризованный тип без параметра (List вместо List<String>): он оставлен для совместимости со старым кодом, но типобезопасность теряется.

Как это работает подробнее

Переменная типа T заменяется своей левой границей: без указанной границы — Object, для <T extends Animal> — Animal. Параметризованный тип превращается в сырой List, а не в List<Object>. Стирание введено ради обратной совместимости: код, написанный до Java 5, должен был продолжать работать и корректно взаимодействовать с новым.

Из стирания вытекают следствия: нельзя создать массив параметризованного типа (new List<String>[1] запрещено), нельзя проверить параметр типа в рантайме; чтобы передать тип в метод, используется дополнительный аргумент Class<T>.

• Raw types: компилятор выдаёт только предупреждение (unchecked warning), а не ошибку — небезопасный код проходит сборку.
• Перегрузка методов, различающихся только параметром типа, невозможна: после стирания сигнатуры совпадают.

Пример кода

ErasureDemo.javaКопировать

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ErasureDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> strings = new ArrayList<>();
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        // после компиляции это один и тот же класс List
        System.out.println(strings.getClass() == numbers.getClass());
        List raw = new ArrayList(); // raw type: только предупреждение
        raw.add(42);
        raw.add("java");
        try {
            String s = (String) raw.get(0);
        } catch (ClassCastException e) {
            System.out.println("ClassCastException: типобезопасность потеряна");
        }
    }
}

Что использовать на практике

• Raw types не используйте в новом коде — только при вынужденной работе с легаси-кодом до Java 5.
• Если фактический тип нужен в рантайме, передавайте его явно — аргументом Class<T>.
• Помните: гарантии типов от дженериков действуют только на этапе компиляции.

Подводные камни

• getClass() не различит List<String> и List<Integer> — параметр типа после компиляции недоступен.
• Массив параметризованного типа (new List<String>[1]) не скомпилируется.
• Методы, отличающиеся только параметром типа, в одном классе объявить нельзя — ошибка из-за одинаковой erasure.

Как отвечать на собеседовании

• Каркас: скажите, что типы-параметры существуют только до компиляции → объясните, что T заменяется левой границей (Object по умолчанию) → назовите причину — совместимость с Java до версии 5 → определите raw types и их риск → приведите следствие: запрет массивов параметризованных типов или одинаковые сигнатуры после стирания.