泛型集合：避免装箱与算法重用的机制

泛型是Java和.NET等面向对象编程语言中的一项重要特性，它在2013年就已经被广泛应用。泛型主要目的是提供一种类型安全的集合类实现，如List<T>, Dictionary<K, V>和LinkedList<T>，避免在操作数据时频繁进行装箱拆箱操作，从而提高性能。其核心思想是利用类型占位符（如T或K, V）在编译期间作为模板，而在运行时根据实际传入的类型参数动态创建实例。 1. **泛型概念**： - 官方定义：泛型是一种特殊的算法重用机制，允许程序员在编写代码时将类型参数化，这样在编译时，不同类型的参数会被替换为对应的类型，如`List<String>`和`List<Integer>`。这实现了代码的可重用性和类型安全。 - 通俗解释：类也可以接受参数，但这里的参数必须是类型，例如`MyList<T>`中的T。在类的代码中，T充当占位符，运行时根据实际的T类型创建不同的类实例。 2. **泛型的运行机制**： - JIT（即时编译器）在运行时动态生成针对不同类型参数的类版本。例如，当我们分别赋值`MyList<string>`和`MyList<int>`的静态变量时，JIT会为每个类型创建独立的实例，这使得`MyList<string>.aa`和`MyList<int>.aa`分别存储对应的整数值，而不会混淆。 - 对于引用类型，如`Dog`，即使使用泛型`MyList<T>`，也会为每个类型生成不同的`dd`实例，因为`age`属性的类型需要根据T来决定。 3. **泛型约束**： - 基类约束（where）用于指定类型参数必须满足的条件，如`TPet:Dog`和`TPet2:Cat`表示`TPet`和`TPet2`必须是Dog或其子类以及Cat或其子类。这样确保了在使用泛型时类型的安全性。 泛型的引入显著提升了代码的灵活性和性能，减少了类型转换带来的开销，并简化了代码管理。同时，通过约束机制，程序员可以在编译时就发现类型不兼容的问题，降低了运行时错误的可能性。理解并熟练运用泛型是现代IT开发者必备的技能之一。