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35.Java 中的泛型是什么

news 2025/9/10 6:32:13

35.Java 中的泛型是什么

泛型就是将类型参数化，在编译时再确定类型。可以实现在类，接口，方法中。

泛型类

public class Box<T> {private T value;public void set(T value) {this.value = value;}public T get() {return value;}
}

Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.set("Hello");
String str = stringBox.get(); // 直接获取String类型，无需强制转换Box<Integer> intBox = new Box<>();
intBox.set(123);
int num = intBox.get(); // 直接获取Integer类型

泛型接口

public interface Repository<T, ID> {T findById(ID id);void save(T entity);
}

public class UserRepository implements Repository<User, Long> {@Overridepublic User findById(Long id) {// 根据ID查找User}@Overridepublic void save(User user) {// 保存User}
}

泛型方法

public class ArrayUtils {public static <T> void printArray(T[] array) {for (T element : array) {System.out.println(element);}}
}

String[] names = {"Tom", "Jerry"};
ArrayUtils.printArray(names); // 处理String数组Integer[] numbers = {1, 2, 3};
ArrayUtils.printArray(numbers); // 处理Integer数组

使用泛型的好处是什么

在java1.4版本，是没有泛型概念的；只能用Object来实现。Object有两个缺点

每次使用的时候必须要进行强制转换
在编译时编译器不知道类型转换是否正常，在运行时就会报出异常

sun公司为了Java更加安全，引入了泛型

类型安全
- 在编译的时候就可以检查出类型转换的异常
消除强制类型转换
- 使用的时候可以直接得到想要的数据类型
提升性能
- 在编译时直接完成

泛型是一种语法糖，基本原理就是进行类型擦除；在编译之后，就会擦去类型参数。

public class Caculate<T> {private T num;
}

我们定义了一个泛型类，定义了一个属性成员，该成员的类型是一个泛型类型，这个 T 具体是什么类型，我们也不知道，它只是用于限定类型的。反编译一下这个 Caculate 类：

public class Caculate{public Caculate(){}private Object num;
}

发现编译器擦除 Caculate 类后面的两个尖括号，并且将 num 的类型定义为 Object 类型。

那么是不是所有的泛型类型都以 Object 进行擦除呢？大部分情况下，泛型类型都会以 Object 进行替换，而有一种情况则不是。那就是使用到了extends和super语法的有界类型，如：

public class Caculate<T extends String> {private T num;
}

这种情况的泛型类型，num 会被替换为 String 而不再是 Object。这是一个类型限定的语法，它限定 T 是 String 或者 String 的子类，也就是你构建 Caculate 实例的时候只能限定 T 为 String 或者 String的子类，所以无论你限定 T 为什么类型，String 都是父类，不会出现类型不匹配的问题，于是可以使用String 进行类型擦除。

实际上编译器会正常的将使用泛型的地方编译并进行类型擦除，然后返回实例。但是除此之外的是，如果构建泛型实例时使用了泛型语法，那么编译器将标记该实例并关注该实例后续所有方法的调用，每次调用前都进行安全检查，非指定类型的方法都不能调用成功。

实际上编译器不仅关注一个泛型方法的调用，它还会为某些返回值为限定的泛型类型的方法进行强制类型转换，由于类型擦除，返回值为泛型类型的方法都会擦除成 Object 类型，当这些方法被调用后，编译器会额外插入一行 checkcast 指令用于强制类型转换。这一个过程就叫做『泛型翻译』。

什么是泛型中的限定通配符和非限定通配符

限定通配符
- <? extends T> 可以是T或者是T的子类；上界通配符
- <? super T> 可以是T或者是T的父类；下界通配符
非限定通配符
- <?> 可以匹配任意类型，

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

List<? extends T> 上界通配符，只可以读取，不能写入。

List<? extends Number> list = new ArrayList<Integer>();
Number number = list.get(0); // ✅ 可读
list.add(10);                // ❌ 编译报错：无法添加

List <? super T> 下界通配符，只可以写入，不能读取

List<? super Integer> list = new ArrayList<Number>();
list.add(10);        // ✅ 可写入 Integer
Number num = (Number) list.get(0); // ✅ 可读，但需要强制转换

判断ArrayList与ArrayList是否相等？

ArrayList<String> a = new ArrayList<String>();
ArrayList<Integer> b = new ArrayList<Integer>();
Class c1 = a.getClass();
Class c2 = b.getClass();
System.out.println(c1 == c2);