面试题：Kotlin桥接方法在类型擦除后的作用及原理

Question

在Kotlin中，由于类型擦除，有时候会生成桥接方法。请解释桥接方法是在什么情况下生成的，它的作用是什么，以及其内部实现原理。

Answer 1

桥接方法生成情况

1. 泛型相关场景：在Kotlin中，由于类型擦除，当一个泛型类或泛型方法在继承体系中涉及到类型参数的多态性时，会生成桥接方法。例如，一个类实现了带有泛型类型参数的接口，而在实现类中，具体的类型参数可能与接口定义的类型参数有所不同，但为了保证多态性，就需要桥接方法。
2. 协变和逆变场景：当使用类型的协变（out）和逆变（in）修饰符时，也可能导致桥接方法的生成。因为这些修饰符在编译时会根据类型擦除的规则，通过桥接方法来确保类型安全性和多态性的正确实现。

桥接方法的作用

1. 维持多态性：尽管Kotlin存在类型擦除，桥接方法使得基于泛型的多态性能够正确工作。在运行时，通过桥接方法，Java虚拟机（JVM）能够正确地调用到实际实现类的方法，即使类型参数在运行时已经被擦除。
2. 类型兼容性：确保不同类型参数的实现类与接口之间的兼容性。桥接方法作为一种中间层，在类型擦除的情况下，协调了接口和实现类之间的类型差异，使得代码在运行时不会因为类型不匹配而出现错误。

桥接方法内部实现原理

1. 编译器生成：在编译阶段，Kotlin编译器会根据类型擦除和多态性的需求，自动生成桥接方法。这些桥接方法的签名与接口中原始方法的签名相匹配（在类型擦除后的形式），但其内部会调用实际实现类中经过类型适配的方法。
2. 方法调用转发：桥接方法内部通常会调用实现类中真正的方法实现。例如，假设接口定义了void method(T param)，实现类为class Impl implements Interface<String>，在类型擦除后，桥接方法会以void method(Object param)的形式存在（因为T被擦除为Object），而桥接方法内部会将Object参数转换为String，然后调用实现类中实际的void method(String param)方法。这样就保证了在运行时，即使类型被擦除，多态调用依然能够正确执行。