泛型

什么是泛型

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。

泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。

怎么使用泛型

泛型方法

泛型方法，该方法在调用时可以接收不同类型的参数。根据传递给泛型方法的参数类型，编译器适当地处理每一个方法调用。

public <T> T doSth(T t){ }

泛型方法的规则：

1. 所有泛型方法声明都有一个类型参数声明部分（由尖括号分隔），该类型参数声明部分在方法返回类型之前。

2. 每一个类型参数声明部分包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。

3. 类型参数能被用来声明返回值类型，并且能作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符。

4. 泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用型类型，不能是原始类型（int不行，Integer可以）。

泛型类

泛型类的声明和非泛型类的声明类似，除了在类名后面添加了类型参数声明部分。

和泛型方法一样，泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为他们接受一个或多个参数，这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

 

public class Pair<K, V> implements Serializable{ }

编译器如何处理泛型

主流的编译器有2种处理泛型的方式：code specialization 和 code sharing。

1. Code specialization。在实例化一个泛型类或泛型方法时都产生一份新的目标代码（字节码or二进制代码）。例如，针对一个泛型list，可能需要 针对string，integer，float产生List<String>, List<Integer>, List<Float>。
2. Code sharing。对每个泛型类只生成唯一的一份目标代码；该泛型类的所有实例都映射到这份目标代码上，在需要的时候执行类型检查和类型转换。
   Code specialization 会为每个类型都产生一份执行代码，浪费空间 ，Java采用code sharing的方式来处理泛型。

类型擦除

类型擦除指的是通过类型参数合并，将泛型类型实例关联到同一份字节码上。编译器只为泛型类型生成一份字节码，并将其实例关联到这份字节码上。类型擦除的关键在于从泛型类型中清除类型参数的相关信息，并且再必要的时候添加类型检查和类型转换的方法。过程如下：

1. 检查代码中的泛型类型
2. 将所有泛型参数用它们的原始类型替换，例如：Object是最顶端的原始类型。
3. 编译代码。

那么如何指定泛型的原始类型？

public class Pair<K extends Integer, V extends Serializable>{ }

上面的Pair泛型类就指定了参数的原始类型，K参数是Integer类型的，V参数是Number类型的。

问题来了，Serializable是接口，为什么是使用extends而不是implements?  这里的extends是用来做类型范围限制的，不是用于实现继承的特性。

extends A 表示泛型参数必须是A的子孙类，比如extends Number, 那么传入的泛型必须是Number的子类，比如Integer, Float等等

super A 表示泛型参数必须是A的父类， 比如super Integer, 那么传入的泛型必须是Integer的父类，比如Number, Object等