Java泛型

Java泛型的基本概念

泛型是Java SE 5.0引入的特性，允许在定义类、接口或方法时使用类型参数。泛型的核心目的是提高代码的类型安全性和复用性，避免强制类型转换。

泛型的优势

类型安全：编译时检查类型，减少运行时错误。 代码复用：一套逻辑可适用于多种数据类型。 消除强制类型转换：减少代码冗余和潜在错误。

泛型类和接口

定义泛型类时，在类名后添加类型参数声明：

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

接口定义方式类似：

public interface List<T> { void add(T element); T get(int index); }

泛型方法

泛型方法可以在非泛型类中定义，方法声明中包含类型参数：

public <T> T genericMethod(T param) { return param; }

静态方法也可以使用泛型

public static <T> T staticGenericMethod(T param) { return param; }

类型通配符

使用?表示未知类型，常用于方法参数：

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

上界通配符限制类型范围：

public void processNumbers(List<? extends Number> list) { for (Number num : list) { System.out.println(num.doubleValue()); } }

下界通配符：

public void addNumbers(List<? super Integer> list) { list.add(new Integer(42)); }

泛型限制

不能创建泛型数组：

// 编译错误 List<String>[] arrayOfLists = new List<String>[10];

不能实例化类型参数：

// 编译错误 T obj = new T();

不能用于静态上下文：

public class GenericClass<T> { // 编译错误 private static T staticField; }

类型擦除

Java泛型在编译时进行类型检查，运行时擦除类型信息。编译后的代码不包含泛型类型参数，所有类型参数替换为它们的上界（未指定上界则替换为Object）。

实际应用示例

集合框架中的泛型：

List<String> strings = new ArrayList<>(); strings.add("Hello"); String s = strings.get(0); // 无需强制类型转换

比较接口中的泛型：

public interface Comparable<T> { int compareTo(T o); }

最佳实践

尽量使用泛型替代原始类型。 优先使用通配符增加API灵活性。 避免在类声明和静态上下文中混用泛型。 注意类型擦除带来的潜在问题。