Java的泛型

Java 的泛型（Generics）是一种编程技术，它允许类、接口和方法在定义时使用参数化类型。通过泛型，可以编写更加通用和类型安全的代码。以下是 Java 泛型的一些关键知识点：

1. 泛型类（Generic Class）

• 定义泛型类时，使用尖括号 <> 来声明类型参数。例如：

  public class Box<T> {
      private T t;
  
      public void set(T t) { this.t = t; }
      public T get() { return t; }
  }
  

• 这里的 T 是一个类型参数，可以在实例化类时指定具体的类型。例如：

  Box<Integer> integerBox = new Box<>();
  

2. 泛型方法（Generic Method）

• 泛型方法可以在普通类中定义，使用类型参数来指定方法的参数或返回值类型。例如：

  public <T> T genericMethod(T[] array) {
      return array[0];
  }
  

• 调用时，编译器会根据传入的参数推断类型参数。

3. 泛型接口（Generic Interface）

• 泛型接口的定义与泛型类类似，可以包含类型参数。例如：

  public interface Pair<K, V> {
      K getKey();
      V getValue();
  }
  

• 实现接口时可以指定具体的类型参数。

4. 类型参数的约束（Bounded Type Parameters）

• 可以使用 extends 关键字对类型参数进行约束，限制其必须是某个类或接口的子类型。例如：

  public class Box<T extends Number> {
      private T t;
      // ...
  }
  

• 这里的 T 必须是 Number 或其子类，如 Integer、Double 等。

5. 通配符（Wildcards）

• 通配符 ? 用于表示未知类型，常用于泛型方法的参数中。例如：

  public void printList(List<?> list) {
      for (Object elem : list) {
          System.out.println(elem);
      }
  }
  

• 通配符可以有上下界约束，如 <? extends T> 表示上限为 T，<? super T> 表示下限为 T。

6. 类型擦除（Type Erasure）

• Java 的泛型是编译时特性，编译后的字节码中类型参数会被擦除，替换为实际的类型（或 Object），并在必要时插入类型转换代码。例如：

  Box<Integer> box = new Box<>();
  box.set(123);
  Integer i = box.get();
  

• 编译后，类型参数 Integer 会被擦除，实际运行时类似如下代码：

  Box box = new Box();
  box.set(123);
  Integer i = (Integer) box.get();
  

7. 泛型的限制

• 不能实例化类型参数，例如 new T() 是不允许的。
• 不能使用基本类型（如 int）作为类型参数，必须使用包装类（如 Integer）。
• 不能创建泛型类型的数组，例如 new T[10] 是不允许的。

8. 泛型的多态性

• 泛型类和接口可以继承或实现其他泛型类或接口，从而形成泛型多态性。例如：

  public class OrderedPair<K, V> implements Pair<K, V> {
      private K key;
      private V value;
      // ...
  }
  

总结

Java 泛型提供了强大的类型安全性和代码复用性。通过泛型，可以编写更加通用、类型安全的代码，减少类型转换和运行时错误。理解泛型的核心概念（如类型参数、约束、通配符和类型擦除）是掌握泛型编程的关键。