Java 泛型

Java 泛型

Java 泛型（Generics）是 Java 5 中引入的一个特性，它允许在编译时期指定类、接口或方法操作的特定类型参数。泛型的引入极大地增强了 Java 类型系统的表现力和安全性，使得代码更加灵活、可重用，并且在编译时期就可以捕获类型错误，而不是在运行时期。

泛型类和接口

泛型类是在类名之后添加了类型参数的类。例如，Java 的 ArrayList 类就是一个泛型类，可以指定存储在列表中的对象类型。泛型接口与泛型类类似，也是在接口名后添加类型参数。

public class Box<T> {
    private T t; // T 代表类型参数

    public void set(T t) {
        this.t = t;
    }

    public T get() {
        return t;
    }
}

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

泛型方法

泛型方法是在方法返回类型之前添加了类型参数的方法。这些参数可以是类类型参数或方法特定的参数。

public class Util {
    public static <T> T getMiddle(T... a) {
        return a[a.length / 2];
    }
}

类型参数的命名约定

通常，泛型参数的命名遵循这样的约定：

• E - 元素（用在集合中）
• K - 键（用在映射中）
• V - 值（用在映射中）
• T - 类型（通用类型）
• S,U,V 等 - 第二个、第三个、第四个类型

通配符类型

Java 泛型还支持通配符类型，用于表示未知的类型：

• ? - 代表一个未知类型
• ? extends T - 表示上界通配符，表示某个类 T 的子类
• ? super T - 表示下界通配符，表示某个类 T 的父类

public void processElements(List<? extends Number> list) {
    // 可以处理任何 Number 或其子类型的列表
}

类型擦除

Java 泛型是通过类型擦除来实现的。在编译时期，所有的泛型类型信息都会被擦除，替换为它们的上界（通常是 Object），如果指定了上界的话。因此，在运行时期，JVM 看不到泛型信息。这就是为什么泛型类型不能是基本数据类型，因为它们会被擦除为 Object，而 Object 不能存储基本数据类型。

结论

Java 泛型是 Java 语言中一个强大的特性，它提高了代码的灵活性和重用性，同时增强了类型安全。通过泛型，开发者可以编写更加通用、更加灵活的代码，同时减少强制类型转换的错误。尽管类型擦除带来了一些限制，但泛型仍然是 Java 开发中不可或缺的一部分。