Java基础教程（七十）泛型：深入解析 Java 泛型，类型安全的代码重用黑科技-优快云博客

一、泛型核心：类型参数化

泛型允许在定义类、接口或方法时使用类型参数（如<T>），使用时指定具体类型（如<String>）。编译器据此进行类型检查。

java

// 泛型类定义
public class Box<T> {
    private T content;
    public void set(T content) { this.content = content; }
    public T get() { return content; }
}

// 使用示例：类型安全保证
Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.set("Hello");
String value = stringBox.get(); // 无需强制转换，避免ClassCastException
// stringBox.set(100); // 编译错误！类型不匹配

二、类型擦除：泛型的实现机制

Java 泛型是编译期特性。运行时，泛型类型信息被擦除：

无界类型参数（<T>） → Object
有界类型参数（<T extends Number>） → 边界类型（Number）

java

// 编译后等效代码示例
public class Box {
    private Object content;
    public void set(Object content) { ... }
    public Object get() { ... }
}

三、边界限定：精确控制类型范围

使用extends约束类型参数的上界，确保类型具备某些能力。

java

public <T extends Number & Comparable<T>> T max(T a, T b) {
    return (a.compareTo(b) > 0) ? a : b;
}
// 可调用：max(10, 20); max(3.5, 2.1);
// 不可用：max("A", "B"); // String不满足Number边界

四、通配符：灵活的子类型处理

通配符? 增强 API 灵活性，处理未知泛型类型：

上界通配符<? extends T>：支持读取（协变），如List<? extends Number>
下界通配符<? super T>：支持写入（逆变），如List<? super Integer>

java

// PECS 原则示例：Producer-Extends, Consumer-Super
public void copy(List<? extends Number> src, List<? super Number> dest) {
    for (Number num : src) {
        dest.add(num); // 安全写入
    }
}

五、泛型方法：独立于类的类型参数化

在方法签名中声明类型参数，作用域仅限于该方法。

java

public static <K, V> boolean compare(Pair<K, V> p1, Pair<K, V> p2) {
    return p1.getKey().equals(p2.getKey()) && 
           p1.getValue().equals(p2.getValue());
}
// 使用：compare(new Pair<>("A", 1), new Pair<>("B", 2));

关键实践：