01、泛型是什么？——《Android打怪升级之旅》

最新推荐文章于 2025-12-30 14:24:15 发布

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本文详细介绍了Java泛型的概念，包括泛型的优点（代码简洁和复用），以及泛型在JDK1.5中的实现原理（编译时擦除和反射）。重点讲解了泛型擦除规则和通配符的作用，展示了如何使用通配符解决泛型转型的灵活性问题。

3.2 代码更简洁

泛型省去了类型的强制转换。在没有泛型之前，集合内的对象都会被向上转型为Object，所以需要强转。

// 没有泛型之前，获取对象需要强转
Fruit fruit = (Fruit) fruits.get(0);

3.3 代码复用性强

泛型就是使用参数化类型，在一段代码上操作多种数据类型。比如：对几个类的处理，在逻辑上完全相同，那自然会想这段逻辑代码只写一遍就好了，所以泛型就产生了。

四、泛型的原理

泛型在JDK1.5才出现，为了向下兼容，虚拟机是并不支持泛型的，所以JAVA在编译阶段除了进行类型判断，还对泛型进行了擦除，于是所有的泛型在字节码里都变成了原始类型，和C#的泛型不同，JAVA使用的是伪泛型。

4.1 泛型擦除

在编译阶段生成字节码时，会进行泛型擦除，所以我们看下生成的字节码文件，就可以清晰的看到泛型【T】被转换成了Object。

// java代码
public class Generics {
private T mData;

public T getData() {
return mData;
}

public void setData(T data) {
this.mData = data;
}
}

下面是Generics类生成的字节码

// class version 51.0 (51)
// access flags 0x21
// signature <T:Ljava/lang/Object;>Ljava/lang/Object;
// declaration: com/kproduce/androidstudy/test/Generics
public class com/kproduce/androidstudy/test/Generics {

// compiled from: Generics.java

// access flags 0x2
// signature TT;
// declaration: T
private Ljava/lang/Object; mData

// access flags 0x1
public ()V
L0
LINENUMBER 6 L0
ALOAD 0
INVOKESPECIAL java/lang/Object. ()V
RETURN
L1
LOCALVARIABLE this Lcom/kproduce/androidstudy/test/Generics; L0 L1 0
// signature Lcom/kproduce/androidstudy/test/Generics<TT;>;
// declaration: com.kproduce.androidstudy.test.Generics
MAXSTACK = 1
MAXLOCALS = 1

// access flags 0x1
// signature ()TT;
// declaration: T getData()
public getData()Ljava/lang/Object;
L0
LINENUMBER 10 L0
ALOAD 0
GETFIELD com/kproduce/androidstudy/test/Generics.mData : Ljava/lang/Object;
ARETURN
L1
LOCALVARIABLE this Lcom/kproduce/androidstudy/test/Generics; L0 L1 0
// signature Lcom/kproduce/androidstudy/test/Generics<TT;>;
// declaration: com.kproduce.androidstudy.test.Generics
MAXSTACK = 1
MAXLOCALS = 1

// access flags 0x1
// signature (TT;)V
// declaration: void setData(T)
public setData(Ljava/lang/Object;)V
L0
LINENUMBER 14 L0
ALOAD 0
ALOAD 1
PUTFIELD com/kproduce/androidstudy/test/Generics.mData : Ljava/lang/Object;
L1
LINENUMBER 15 L1
RETURN
L2
LOCALVARIABLE this Lcom/kproduce/androidstudy/test/Generics; L0 L2 0
// signature Lcom/kproduce/androidstudy/test/Generics<TT;>;
// declaration: com.kproduce.androidstudy.test.Generics
LOCALVARIABLE data Ljava/lang/Object; L0 L2 1
// signature TT;
// declaration: T
MAXSTACK = 2
MAXLOCALS = 2
}

看完上面的代码有的同学就喊了，这不备注里面还是有泛型【T】吗？是的，你们说的没错！那为什么泛型还在备注里面？这时候要说到反射这个概念。

反射是在运行时对于任何一个类，都可以知道里面所有属性和方法。对于任何一个对象，都可以调用它的方法和属性。是JAVA被视为动态语言的关键。

既然反射要知道所有的方法和属性，但是泛型在字节码里面被进行了擦除，那JAVA就使用备注的方式将泛型偷偷的写入到了字节码里面，保证反射的正常使用。

4.2 泛型擦除原则

如果泛型没有限定（），则用Object作为原始类型。
如果有限定（），则用A作为原始类型。
如果有多个限定（<T extends A&B>），则使用第一个边界A作为原始类型。

五、泛型的限定通配符

通配符是让泛型的转型更灵活。

<? extends A> 是指“上界通配符”
<? super A> 是指“下界通配符”

5.1 通配符存在的意义

数组是可以向上转型的：

Object[] nums = new Integer[2];
nums[0] = 1;
nums[1] = “string”; // nums在运行时是一个Interger数组，所以会报错

再看一段会报错的泛型转型代码：

// Apple extends Fruit，但是这样转型会报错
List fruits = new List();

由此可知，泛型的转型和泛型类型是否继承（Apple extends Fruit）没有任何关系，泛型无法像数组一样直接向上转型，所以通配符的意义就是让泛型的转型更灵活。

5.2 通配符详解

上界通配符：<? extends Fruit>，Fruit是最上边界，只能get，不能add。（详解在代码备注中）

public static void main(String[] args) {
List greenApples = new ArrayList<>();
List apples = new ArrayList<>();
List foods = new ArrayList<>();
setData(greenApples);
setData(apples);
setData(foods); // 编译错误，不在限制范围内
}

public void setData(List<? extends Fruit> list){
// 上界通配符，只能get，不能add
// 【只能get】因为可以确保list被指定的对象一定可以向上转型成Fruit
// 【不能add】因为设置的话无法确定是哪个子类，
// 有可能会将Banana设置到List里面，所以不能set
Fruit fruit = list.get(0);
}

下界通配符：<? super Fruit>，Fruit是最下边界，只能add，不能get。（详解在代码备注中）

public static void main(String[] args) {
List foods = new ArrayList<>();
List apples = new ArrayList<>();
setData(foods);
setData(apples); // 编译错误，不在限制范围内
}

public void setData(List<? super Fruit> list){
// 下界通配符，只能add，不能get
// 【只能add】因为可以确保list被指定的对象一定是Fruit的父类，
// 那Fruit的子类一定能向上转型成对应的父类，所以可以add。
// 【不能get】因为被指定对象没有固定的上界，不知道是哪个父类，所以无法精准获取转型成某一个类。
list.add(new Apple());
list.add(new Banana());
}

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