一句话说透Java里面的类型擦除和通配符

一、类型擦除：泛型的「皇帝新衣」

比喻：Java的泛型在编译后就像被脱掉衣服的皇帝——代码里写的是List<String>，但运行时实际是List<Object>，类型信息被擦除了。

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1. 类型擦除的本质

• 编译时严格检查：写代码时编译器会检查类型是否匹配。

  List<String> list = new ArrayList<>();
  list.add("Hello"); // ✅ 合法
  list.add(123);     // ❌ 编译报错
  

• 运行时裸奔：编译后的字节码中泛型类型被擦除，替换为原始类型（如Object或指定边界类型）。

  // 编译前
  List<String> list = new ArrayList<>();
  // 编译后（等效代码）
  List list = new ArrayList(); // 类型变Object
  

2. 类型擦除的限制

• 不能创建泛型数组：

  // 编译报错：不可创建泛型数组
  List<String>[] array = new ArrayList<String>[10]; 
  

• 无法用instanceof检查类型：

  if (list instanceof List<String>) {} // ❌ 编译报错
  

• 无法直接实例化泛型对象：

  T obj = new T(); // ❌ 编译报错（不知道T的具体类型）
  

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二、通配符：灵活的类型边界

比喻：通配符就像一张通行证，规定谁能进（extends）或谁可以接收（super）。

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1. 三种通配符

通配符	含义	使用场景
<?>	任意类型（未知类型）	只读操作（如遍历）
<? extends T>	T或T的子类（上界通配符）	生产者（提供数据）
<? super T>	T或T的父类（下界通配符）	消费者（接收数据）

2. PECS原则（Producer-Extends, Consumer-Super）

• 生产者（Producer）用extends：

  // 从集合读取数据（生产数据）
  void printAll(List<? extends Number> list) {
      for (Number num : list) {
          System.out.println(num);
      }
  }
  

  • 可传入List<Integer>、List<Double>等。

• 消费者（Consumer）用super：

  // 向集合写入数据（消费数据）
  void addNumbers(List<? super Integer> list) {
      list.add(1);
      list.add(2);
  }
  

  • 可传入List<Number>、List<Object>等。

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3. 通配符实战对比

场景	错误写法	正确写法
读取数据	List<Object> 接收List<String>	用List<?>或List<? extends Object>
写入数据	List<String> 添加Integer	用List<? super String>

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三、类型擦除的底层真相

1. 编译后代码对比

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

// 编译后（类型擦除）
public class Box {
    private Object value; // T被擦除为Object
    public void set(Object value) { ... }
    public Object get() { return value; }
}

2. 边界处理（有界泛型）

// 源码（有界泛型）
public class NumberBox<T extends Number> {
    private T value;
}

// 编译后
public class NumberBox {
    private Number value; // T被擦除为Number
}

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四、总结口诀

「泛型擦除是伪装，编译检查运行时忘
通配符分上下界，生产消费要分详
PECS原则记心间，灵活安全两不误！」

附：高频面试题

1. 为什么Java要用类型擦除实现泛型？

   • 兼容性：为了兼容JDK5之前的旧代码。

2. List<?>和List<Object>有什么区别？`

   • List<?>是未知类型（只读），List<Object>是明确类型（可写任意对象）。

3. 如何绕过类型擦除的限制？

   • 通过反射或传递Class<T>参数（如newInstance()）。