当前位置：首页 > news >正文

Java中的泛型 Generics

news 2025/10/15 2:19:45

一.初识泛型

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。由尖括号（<>）分隔的类型参数部分跟在类名后面。它指定类型参数（也称为类型变量）T1，T2，...和 Tn。

//语法格式
class name<T1, T2, ..., Tn> { /* ... */ }

public class Printer<T> { //占位符T代表这个类可以传入任何类型的参数 //内部也可以传入多个参数<T,K>     T content;                                   public Printer(T content) {                  this.content = content;                  }                                            public T getContent() {                      return content;                          }                                            public void setContent(T content) {          this.content = content;                  }                                            public void print() {                        System.out.println(content);             }                                            
}

//调用函数
public class Main {public static void main(String[] args) {//使用Integer因为Java泛型底层实现是类型擦除，只有对象才容易在运行时擦除Printer<Integer> p=new Printer<>(123);p.print();}
}

泛式的优点:

编译时的强类型检查

泛型要求在声明时指定实际数据类型，Java 编译器在编译时会对泛型代码做强类型检查，而以前没有泛式的时候是在运行时进行检查的。

避免了类型转换
泛型编程可以实现通用算法

二.有界限的泛型

在实际做项目时，类型参数不用满足任何类型，因此我们对于这个类型参数可以做一些约束

比如传入的参数必须是某个类型的子类型就在<>里用到extends

public class Printer<T extends Car> {}//代表T必须是Car的子类型(eg:volvo)

当然我们也可以用接口，此时仍然用extends，而不是implments

public class Printer<T extends Run> {}//代表T必须是Run接口的实现

也可以把接口和类同时写在一起，此时的class必须写在interface前面，否则会报错

//注意:extends 关键字后面的第一个类型参数可以是类或接口，其他类型参数只能是接口。
public class Printer<T extends Car & Run> {}

相反，如果必须是父类型的话就用super

public class Printer<T super Car> {}//T是Car的父类或者Car本身

三.泛型方法Generic Method

是否拥有泛型方法，与其所在的类是否是泛型没有关系。

情景:假设我们现在有这样一个需求，需要写一个print方法去打印任意的变量

    private  static  void print(T content){System.out.println(content);//此时会报错}

当我们写上述的方法时，会报错。那是因为T其实只不过是一个占位符而已，它在Java里面并不是一种明确的类型。那我们又该如何告诉Java我们使用的是泛型呢

解决方法: 在返回值类型前加一个<>,再把T包含在里面

    private static <T> void print(T content){System.out.println(content);//此时不会报错了}

四.类型通配符 ?

那当我们碰到的类型参数是List的情况又是怎么样的呢?

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class Main {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<>();list.add("hello");list.add("world");print(list);//此时会报错，哪怕String继承Object,但是此时List<String>这个整体并不是List<Object>子类//正是由于泛型时基于类型擦除实现的，所以，泛型类型无法向上转型。//Integer 继承了 Object；ArrayList 继承了 List；但是 List<Interger> 却并非继承了 List<Object>。//这是因为，泛型类并没有自己独有的 Class 类对象。比如：并不存在 List<Object>.class 或是 List<Interger>.class，Java 编译器会将二者都视为 List.class}private static void print(List<Object> content){System.out.println(content);//此时会报错}
}

此时可以用通配符来解决这个问题

    private static void print(List<?> content){System.out.println(content);}

 //用以前的老方法<T>也可以private static<T> void print(List<T> content){System.out.println(content);}

五.类型擦除

Java 泛型是使用类型擦除来实现的，使用泛型时，任何具体的类型信息都被擦除了。

那么，类型擦除做了什么呢？它做了以下工作：

把泛型中的所有类型参数替换为 Object，如果指定类型边界，则使用类型边界来替换。因此，生成的字节码仅包含普通的类，接口和方法。
擦除出现的类型声明，即去掉 <> 的内容。比如 T get() 方法声明就变成了 Object get() ；List<String> 就变成了 List。如有必要，插入类型转换以保持类型安全。
生成桥接方法以保留扩展泛型类型中的多态性。类型擦除确保不为参数化类型创建新类；因此，泛型不会产生运行时开销。

//编译之后集合的泛型是去泛型化的
//Java中集合的泛型，是防止错误输入的，只在编译阶段有效，绕过编译就无效了
//我们可以通过方法的反射来操作，绕过编译
public class GenericsErasureTypeDemo {public static void main(String[] args) {List<Object> list1 = new ArrayList<Object>();List<String> list2 = new ArrayList<String>();System.out.println(list1.getClass());System.out.println(list2.getClass());}
}
// Output:
// class java.util.ArrayList
// class java.util.ArrayList

示例说明：
上面的例子中，虽然指定了不同的类型参数，但是 list1 和 list2 的类信息却是一样的。
这是因为：使用泛型时，任何具体的类型信息都被擦除了。这意味着：ArrayList<Object> 和 ArrayList<String> 在运行时，JVM 将它们视为同一类型。