Java中的泛型

最新推荐文章于 2025-05-30 13:27:59 发布

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本文深入解析Java泛型的概念，包括其工作原理、类型擦除、限定通配符、泛型方法与类的编写技巧，以及泛型在实际编程中的应用案例，如LRU缓存的实现。

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1.Java中的泛型是什么 ? 使用泛型的好处是什么?

　　泛型是在编译期间能发现类型的错误，防止非定义的类型出现。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。

好处：1、泛型可以使代码重复利用 2、泛型类型安全，提供编译时检查 3、性能不错

2. Java的泛型是如何工作的 ? 什么是类型擦除 ?

　泛型通过类型擦除进行工作的，编译器在编译时擦除了所有类型相关的信息，所以在运行时不存在任何类型相关的信息。例如 List<String>在运行时仅用一个List来表示。这样做的目的，是确保能和Java 5之前的版本开发二进制类库进行兼容。你无法在运行时访问到类型参数，因为编译器已经把泛型类型转换成了原始类型。

类型擦除：所有类型参数都用他们的限定类型替换：比如 T->Object 和 extends BaseClass->BaseClass

List<String> l1 = new ArrayList<String>(); List<Integer> l2 = new ArrayList<Integer>(); System.out.println(l1.getClass() == l2.getClass()); //打印的结果为 true 是因为 List<String> 和 List<Integer> 在 jvm 中的 Class 都是 List.class。 //在泛型类被类型擦除的时候，之前泛型类中的类型参数部分如果没有指定上限，如 <T> 则会被转译成普通的 Object 类型， //如果指定了上限如 <T extends String> 则类型参数就被替换成类型上限。

1、类型检查：在生成字节码之前提供类型检查 2、类型擦除：所有类型参数都用他们的限定类型替换，包括类、变量和方法（类型擦除） 3、如果类型擦除和多态性发生了冲突时，则在子类中生成桥方法解决（擦除类型参数后吗，就不是重写了，破坏了类的多态性，方法名相同，但是不知道调用哪个） public void setXXX(Object second) //这里就调用了重写的父类 (Object) {setXXX((AAA)XXX)} //A表示自定的类型用父类还是自身 4、如果调用泛型方法的返回类型被擦除，则在调用该方法时插入强制类型转换

3. 什么是泛型中的限定通配符和非限定通配符 ?

<?> 被称作无限定的通配符。 //只能调用类中与类型无关的方法，什么add啊 remove啊都不能用了 <? extends T> 被称作有上限的通配符。 //只能由T和T的子类 <? super T> 被称作有下限的通配符。 //只能由T和T的父类

4. List<? extends T>和List <? super T>之间有什么区别 ?

List<? extends T>可以接受任何继承自T的类型的List，而List<? super T>可以接受任何T的父类构成的List。

5. 如何编写一个泛型方法，让它能接受泛型参数并返回泛型类型?

但出于规范的目的，Java 还是建议我们用单个大写字母来代表类型参数。常见的如： 1. T 代表一般的任何类。 2. E 代表 Element 的意思，或者 Exception 异常的意思。 3. K 代表 Key 的意思。 4. V 代表 Value 的意思，通常与 K 一起配合使用。 5. S 代表 Subtype 的意思，文章后面部分会讲解示意。

public V put(K key, V value) { V v = value; return v; }

6. Java中如何使用泛型编写带有参数的类?

public class MultiType <E,T>{ E value1; T value2; public E getValue1(){ return value1; } public T getValue2(){ return value2; } }

//泛型类与泛型方法的共存现象 public class Test1<T>{ public void testMethod(T t){ System.out.println(t.getClass().getName()); } public <T> T testMethod1(T t){ return t; } } Test1<String> t = new Test1(); t.testMethod("generic"); Integer i = t.testMethod1(new Integer(1));

7. 编写一段泛型程序来实现LRU缓存?（最近最少使用）

public class LRUCache2<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> { private final int MAX_CACHE_SIZE; public LRUCache2(int cacheSize) { super((int) Math.ceil(cacheSize / 0.75) + 1, 0.75f, true); MAX_CACHE_SIZE = cacheSize; } @Override protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) { return size() > MAX_CACHE_SIZE; } @Override public String toString() { StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) { sb.append(String.format("%s:%s ", entry.getKey(), entry.getValue())); } return sb.toString(); } }

8. 你可以把List<String>传递给一个接受List<Object>参数的方法吗？

这样做的话会导致编译错误。因为List<Object>可以存储任何类型的对象包括String, Integer等等，而List<String>却只能用来存储Strings。　

9. Array中可以用泛型吗?

Array事实上并不支持泛型，这也是为什么Joshua Bloch在Effective Java一书中建议使用List来代替Array，因为List可以提供编译期的类型安全保证，而Array却不能。

10. 如何阻止Java中的类型未检查的警告?

如果你把泛型和原始类型混合起来使用，Java 5的javac编译器会产生类型未检查的警告，例如：List<String> rawList = new ArrayList();

11.泛型的缺点

List<String> a = new ArrayList()<>; a.add("11"); a.add(11); //正常情况下，因为泛型的限制，编译器不让最后一行代码编译通过，因为类似不匹配，但是，基于对类型擦除的了解，利用反射，我们可以绕过这个限制。 public interface List<E> extends Collection<E>{ boolean add(E e); } 上面是 List 和其中的 add() 方法的源码定义。因为 E 代表任意的类型，所以类型擦除时，add 方法其实等同于 boolean add(Object obj);

12.泛型类或者泛型方法中，不接受 8 种基本数据类型

13.Java 不能创建具体类型的泛型数组

1/不能用基本类型实例化类型参数。不接受 8 种基本数据类型int/double/..。只接受Integer/Double/...之类 2/运行时类型查询只适用于原始类型不要用if (a instanceof Pair<String>)而是（a.getClassO == b.getClass（）） 3/不能创建参数化类型的数组 Pair<String>[] table = new Pair<String>[10]; // Error 4/Varargs警告：public static <T> void addAll(Collections coll, T... ts)产生数组违反上述3，可以使用 @SafeVarargs 标注来消除创建泛型数组的有关限制 5/不能实例化类型变置：public Pair() { first = new T(); second = new T(); } // Error。最好的解决办法是让调用者提供一个构造器表达式：Pair<String> p = Pair.makePairCString::new); public static <T> Pair<T> makePair(Supplier<T> constr) {return new Pair<>(constr.get0. constr.get0)；} 6/不能构造泛型数组：public static <T extends Comparable〉T[] minmax(T[] a) { T[] mm = new T[2]; . . . } // Error 类型擦除会让这个方法永远构造 Comparable[2] 数组在这种情况下，最好让用户提供一个数组构造器表达式String[] ss = ArrayAlg.minmax (String[]::new，"Tom", "Dick", "Harry") minmax 方法使用这个参数生成一个有正确类型的数组： public static <T extends Comparable〉T[] minmax(IntFunction<TD> constr, T... a){T[] mm = constr.apply(2);} 7/泛型类的静态上下文中类型变量无效,不能在静态域或方法中引用类型 8/不能抛出或捕获泛型类的实例,不过在异常规范中使用类型变量是允许的 9/可以消除对受查异常的检查 10/当泛型类型被擦除时，无法创建引发冲突的条件，记得获取桥方法 11/S是T的子类，那么Pair<S> T> 的一个子类吗？答案是“ 不是”，泛型没有继承，