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泛型的相关知识

news 2026/5/12 19:43:57

定义类、接口、方法时，同时声明了一个或多个类型变量（如：<E>），称为泛型类、泛型接口、泛型方法，他们统称为泛型。

public class ArrayList<E>{ //... }

作用：泛型提供了在编译阶段约束所能操作的数据类型，并自动进行检查的能力，这样可以避免强制类型转换，及其可能出现的异常。

泛型的本质：把具体的数据类型作为参数传递给类型变量。

为什么要使用泛型

先来看我们不使用泛型时往集合中添加元素有什么问题

import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; public class Test { public static void main(String[] args) { //1.创建集合的对象 ArrayList list = new ArrayList(); //2.添加数据 list.add(123); list.add("aaa"); list.add(new Student("zhangsan", 21)); //3.遍历集合，获取里面的每一个元素 Iterator it = list.iterator(); while (it.hasNext()) { Object obj = it.next(); System.out.println(obj); } } }

输出结果：

当你往ArrayList集合中添加数据时，调用add()方法，会显示添加的数据是Object类型，也就是什么类型都可以添加，比如int类型、String类型，甚至是自己定义的Student类型，使用iterator()迭代器遍历集合中的元素，用next()方法拿到的元素也是Object类型的，我们可以将其打印输出，没有问题。但是，多态的弊端是不能访问子类特有的功能，比如我想打印输出第二个元素"aaa"的长度，这是一个String类型的数据，直接使用obj.length()来输出长度，但其实这样写是会报错的，编译就不通过；

那如果强制转换呢

你会发现编译通过了，语法没有问题，但是运行会报错。

报了一个类型转换异常，为什么会报这个异常呢？

如果你是int类型转成String类型那没问题，但是遍历的是数组中的整个元素，自定义的Student类型怎么转成String类型呢，所以会报一个类型转换异常。

通过以上现象我们发现，当往集合中添加任意类型元素时，不能访问子类特有的功能，如果使用强制类型转换则可能会出现类型转换异常，所以使用泛型来解决这个问题。

import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; public class Test { public static void main(String[] args) { //1.创建集合的对象 ArrayList<String> list = new ArrayList(); //2.添加数据 // list.add(123); list.add("aaa"); list.add("bbb"); list.add("ccc"); // list.add(new Student("zhangsan", 21)); //3.遍历集合，获取里面的每一个元素 Iterator<String> it = list.iterator(); while (it.hasNext()) { String str = it.next(); System.out.println(str); } } }

使用泛型<String>来规定ArrayList数组中的数据类型只能是String类型，这样就保证了数组中数据类型的统一，把运行时期的问题提前到了编译时期，避免了强制类型转换可能出现的异常。

泛型的分类

前面提到，在定义类、接口、方法时，同时声明了一个或多个类型变量（如：<E>），称为泛型类、泛型接口、泛型方法，泛型也就分为这三类，每类都各自有各自的格式。

泛型类

格式：

修饰符 class 类名<类型变量，类型变量，...> {
}
public class ArrayList<E>{ ... }

类型变量建议用大写的英文字母，常用的有：E、T、K、V等

自定义泛型类

自定义泛型类——声明单个

public class MyArrayList<E> { private Object[] arr = new Object[10]; private int size;//记录当前位置的 public boolean add(E e){ arr[size++] = e; return true; } public E get(int index){ return (E) arr[index]; } }

自定义泛型类——声明多个

public class MyClass1<E, T> { public void put(E e, T t){ } }

自定义泛型类——必须要继承某个类

public class MyClass2<E extends Animal> { }

泛型接口

格式：

修饰符 interface 接口名<类型变量, 类型变量, ...>{
}
public interface A<E> { ... }

举例：

public interface Data<T> { void add(T t); ArrayList<T> getByName(String name); }

泛型方法

格式：

修饰符 <类型变量, 类型变量, ...> 返回值类型方法名(形参列表) {
}
public static <T> void test(T t) { }

注意这个下面这个不是泛型方法：

public E get(int index) { return (E) arr[index]; }

补充知识

拓展知识：

当你在java文件中使用了泛型来限制数据类型，但当这个java文件编译成class文件后就没有你写的泛型了，统一当成Object类型处理，只是当你往外取数据时，底层会帮你再次强转成你所定义的泛型。

泛型的细节：

泛型是工作在编译阶段的，一旦程序编译成class文件，class文件中就不存在泛型了，这叫做泛型擦除。
泛型不支持基本数据类型，只能支持对象类型（引用数据类型）。
指定泛型的具体数据类型后，传递数据时，可以传入该类类型或者其子类类型
如果不写泛型，默认是Object类型