開(kāi)放類型和閉合類型

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.NET把帶有類型參數(shù)的類型看做一個(gè)新的類型，CLR將為這些類型創(chuàng)建內(nèi)部類型對(duì)象，帶有類型參數(shù)的類型可以是類，結(jié)構(gòu)，接口和委托。但是，一個(gè)帶有類型參數(shù)的類型稱為開(kāi)放類型，CLR不允許開(kāi)放類型實(shí)例化(就好比不允許接口實(shí)例化一樣)。

當(dāng)代碼中引用了泛型類型，代碼里可以指定一組泛型類型參數(shù)。如果傳入實(shí)際的數(shù)據(jù)類型，那么這個(gè)類型就成為閉合類型，CLR允許實(shí)例化閉合類型。然而，也有可能代碼引用了泛型類型，但未指定泛型類型參數(shù)，這就在CLR中創(chuàng)建了一個(gè)新的開(kāi)放類型，這種類型無(wú)法實(shí)例化，看一個(gè)例子。

internal sealed class DictionaryStringKey :Dictionary 
        { 
        } 
        static void Main(string[] args) 
        { 
            Object o = null; 
            // Dictionary<,> 有2個(gè)類型參數(shù)的開(kāi)放類型 
            Type t = typeof(Dictionary<,>); 
            // 創(chuàng)建實(shí)例會(huì)失敗 
            o = CreateInstance(t); 
            Console.WriteLine(); 
            // DictionaryStringKey<>有一個(gè)類型參數(shù)的開(kāi)發(fā)類型 
            t = typeof(DictionaryStringKey<>); 
            // 創(chuàng)建該類型的實(shí)例也會(huì)失敗 
            o = CreateInstance(t); 
            Console.WriteLine(); 
            // DictionaryStringKey 是閉合類型 
            t = typeof(DictionaryStringKey); 
            // 創(chuàng)建成功 
            o = CreateInstance(t); 
            // 輸出類型名字 
            Console.WriteLine("Object type=" + o.GetType()); 
        } 
        private static Object CreateInstance(Type t) 
        { 
            Object o = null; 
            try 
            { 
                //使用默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)來(lái)創(chuàng)造該類型的實(shí)例 
                o = Activator.CreateInstance(t); 
                Console.Write("Created instance of {0}", t.ToString()); 
            } 
            catch (ArgumentException e) 
            { 
                Console.WriteLine(e.Message); 
            } 
            return o; 
        } 

運(yùn)行結(jié)果：

Activator.CreateInstance創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候，會(huì)提示你該類型包含泛型參數(shù)。

輸出中，可以看到類型名稱后跟著反引號(hào)（`）以及一個(gè)數(shù)字。這個(gè)數(shù)字即類型中的類型參數(shù)的數(shù)量。比如泛型Dictionary類是2，因?yàn)樗枰?個(gè)類型參數(shù)來(lái)指示TKey和TValue。DictionaryStringKey類只有1個(gè)因?yàn)樗恍枰该?個(gè)類型TValue。

.NET中的類型

.net中，除了實(shí)例構(gòu)造器，CLR也支持類型構(gòu)造器（也稱作靜態(tài)夠器，類夠在其或者類型初始化器）。類型構(gòu)造器可以應(yīng)用于接口（c#中不支持），引用類型（class）和值類型（struct），和實(shí)例構(gòu)造器初始化類型的實(shí)例一樣，類型構(gòu)造器用來(lái)初始化類型的一些狀態(tài)，類型的構(gòu)造器如果有的話 只可能有1個(gè)，并且是無(wú)參的。可以參考之前的文章。

http://cnn237111.blog.51cto.com/2359144/576533

由于CLR保證了類型初始化器只執(zhí)行一次，并且是線程安全的，因此類型初始化器適用于用在單例模式中對(duì)單例對(duì)象的初始化。

類型中的靜態(tài)字段可以認(rèn)為是類型的一部分，而類型中的非靜態(tài)字段可以認(rèn)為是實(shí)例對(duì)象的一部分。當(dāng)JIT編譯器把IL語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成本地的CPU指令的時(shí)候，會(huì)遇到很多類型（比如自定義的class），CLR為了能正確的加載包含這些類型的程序集，它會(huì)通過(guò)程序集的元數(shù)據(jù)，抽取出類型的信息，然后創(chuàng)建這些類型的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為對(duì)象存放在堆中。堆中所有的對(duì)象都有2個(gè)成員，類型對(duì)象指針和同步塊索引。類型中定義的靜態(tài)字段也包含在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)象中。類的實(shí)例對(duì)象都共享類型對(duì)象中同一個(gè)靜態(tài)字段。如下圖：方框中的Manager是類型對(duì)象，靜態(tài)字段存在于類型對(duì)象中。實(shí)例對(duì)象由橢圓框表示，指向類型對(duì)象。

對(duì)于.NET泛型來(lái)說(shuō)，每一個(gè)閉合類型都有自己的靜態(tài)字段。也就是說(shuō)List<>和List中的靜態(tài)字段是互相獨(dú)立的。同樣的，如果泛型類型定義了一個(gè)靜態(tài)構(gòu)造器，這些構(gòu)造器也是按照各自的閉合類型運(yùn)行。也就是說(shuō)，List和List有自己獨(dú)立的靜態(tài)構(gòu)造器。

static void Main(string[] args) 
        { 
            bool issame = typeof(List) == typeof(List); 
            Console.WriteLine(issame); 
            object o = Activator.CreateInstance(typeof(List)); 
            Console.WriteLine(o.GetType()); 
            o = Activator.CreateInstance(typeof(List)); 
            Console.WriteLine(o.GetType()); 
        } 

運(yùn)行結(jié)果如下：

Java泛型中的類型擦除

  經(jīng)常聽(tīng)人說(shuō)起Java的泛型是偽泛型，因?yàn)樵诰幾g或運(yùn)行期間，java的JIT會(huì)對(duì)進(jìn)行類型擦除。即JVM無(wú)法真正識(shí)別出泛型類型，因此在真正運(yùn)行前會(huì)把泛型類型轉(zhuǎn)換成原始類型。因此，所有的泛型類型，本質(zhì)上都共享同一個(gè)類型對(duì)象。比如List類型在擦除后變成非泛型的List，這個(gè)List可以存放任何類型的數(shù)據(jù)。因此，Java在運(yùn)行的時(shí)候，無(wú)法獲得類型。當(dāng)然，使用反射也許可以知道，但是并不保證總是能夠得到類型。因此在Java代碼中，不同的泛型類型其實(shí)都是出自相同的類型。例如下面代碼：

public static void main(String[] args) throws Exception { 
  List li = new ArrayList(); 
  List lf = new ArrayList(); 
  boolean issame = li.getClass() == lf.getClass(); 
  System.out.println(issame);//true 
  Object o = li.getClass().newInstance(); 
  System.out.println(o.getClass().getName());//java.util.ArrayList 
  o = lf.getClass().newInstance(); 
  System.out.println(o.getClass().getName());//java.util.ArrayList 
} 

也正是由于代碼擦除，使得泛型類型本質(zhì)上都是共享同一個(gè)類型對(duì)象，因此類型的靜態(tài)字段也是共享的。例如下面代碼：

public class AtestClass { 
public static int i=0; 
public AtestClass() 
{ 
i++; 
} 
} 
 
------------------ 
 
public static void main(String[] args) throws Exception { 
   AtestClass ai=new AtestClass(); 
   AtestClass af=new AtestClass(); 
   System.out.println(AtestClass.i); 
} 

最終運(yùn)行的結(jié)果是2.

參考文檔:Microsoft.Press.CLR.via.Csharp.4th.Edition.Oct.2012.

https://en.wikipedia.org/wiki/Generics_in_Java.