一、引言
Java泛型（Generics）是JDK 5引入的一个新特性，它允许在定义类、接口和方法时使用类型参数（type parameters）。泛型的主要目的是提高代码的重用性、类型安全性和可读性。通过使用泛型，我们可以编写灵活、可重用的代码，同时减少类型转换和运行时类型检查的需要。
二、泛型的基本概念
- 类型参数：在类、接口和方法声明中使用的形式类型参数，通常用大写字母表示，如
T、E、K、V等。 - 原始类型：泛型类型或接口在没有指定类型参数时的类型，称为原始类型。
- 类型参数化类型：包含类型参数的类、接口和方法称为类型参数化类型。
三、泛型的使用场景
- 集合框架：Java集合框架（如List、Set、Map等）广泛使用泛型，以提高类型安全性和代码可读性。
- 自定义数据结构：使用泛型可以定义通用的数据结构，如泛型栈、队列等。
- 算法实现：在编写算法时，使用泛型可以使算法适用于多种数据类型。
四、泛型的基本语法
- 定义泛型类：
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public class Box<T> {
private T t;
public void set(T t) {
this.t = t;
}
public T get() {
return t;
}
}
- 定义泛型接口：
java复制代码
public interface List<T> {
// ... 接口方法定义
}
- 定义泛型方法：
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public static <T> void printArray(T[] array) {
for (T element : array) {
System.out.print(element + " ");
}
System.out.println();
}
五、泛型的类型擦除
Java的泛型是通过类型擦除（Type Erasure）来实现的。在编译时，编译器会将泛型类型的信息擦除，替换为原始类型，并在必要时添加类型转换和类型检查代码。这意味着在运行时，泛型类型的信息是不存在的，所有泛型类型的实例都视为原始类型的实例。
六、泛型的限制与通配符
- 类型限制：可以通过在类型参数后添加
extends或super关键字来限制类型参数的上界或下界。
java复制代码
public class Box<T extends Number> {
// ...
}
- 通配符：在泛型方法或泛型类的类型参数中，可以使用通配符
?来表示未知的类型。此外，还可以使用? extends T和? super T来表示类型的上界和下界。
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List<? extends Number> numberList;
List<? super Integer> integerSuperList;
七、泛型与继承
泛型类型之间不存在继承关系。例如，List<String>不是List<Object>的子类。这意味着在编译时，不能将List<String>类型的对象赋值给List<Object>类型的变量。但是，可以使用通配符来实现类似的功能。
java复制代码
List<String> stringList = new ArrayList<>();
List<?> wildcardList = stringList; // 这是合法的
List<Object> objectList = stringList; // 这是不合法的
八、总结
Java泛型是一个强大的特性，它提高了代码的重用性、类型安全性和可读性。通过深入理解泛型的基本概念、语法和使用场景，我们可以编写更加灵活、健壮的代码。同时，也需要注意泛型的类型擦除和限制，以避免潜在的类型错误和运行时异常。
