Java泛型深度解析：基本用法与类型擦除详解

"Java 泛型总结（一）：基本用法与类型擦除" Java泛型是在1.5版本中引入的一种强大的特性，它允许我们在定义类、接口和方法时，使用类型参数，从而实现更加灵活和安全的代码设计。泛型的主要目标是提高代码的类型安全性，减少类型转换，并且提供更好的编译时错误检查。然而，由于历史原因和JVM的限制，Java的泛型在编译后会进行类型擦除，这意味着在运行时，所有的泛型信息都会丢失，只留下原始的非泛型版本。 1. **类型参数（Type Parameters）** 类型参数以尖括号 `<T>` 表示，其中 `T` 是一个占位符，代表某种未知的类型。在类或方法中使用 `T` 时，它将代表实际传入的类型。例如，泛型类 `Holder2<T>` 中的 `Ta` 就是一个类型参数 `T` 的实例。 2. **泛型类** 如 `Holder2<T>` 示例所示，泛型类允许我们创建一个可以持有任意类型对象的类。通过在实例化时指定类型参数，如 `new Holder2<String>()`，我们可以确保 `Holder2` 中的 `a` 只能存储 `String` 类型的对象，避免了不必要的类型转换。 3. **类型擦除** Java泛型的类型擦除意味着在运行时，所有关于泛型的类型信息都会被移除。因此，虽然在编译时可以利用泛型进行类型检查，但运行时无法直接获取这些信息。例如，`Holder2<String>` 和 `Holder2<Integer>` 在运行时实际上是相同的类。这种设计是为了兼容旧的非泛型代码，但也导致了一些限制，如无法在运行时检查泛型类型。 4. **边界（Bounds）** 泛型可以设置边界，限制类型参数的类型。例如，`public class Holder3<T extends Number>` 表示 `T` 必须是 `Number` 或其子类。这可以进一步提高类型安全性。 5. **通配符（Wildcards）** 通配符 `?` 用于表示任意类型，但通常会有一定的限制。例如，`List<?>` 表示一个未知类型的列表，但只能从中读取元素，不能添加。通配符还有上限和下限边界，如 `List<? extends Number>` 和 `List<? super Integer>` 分别表示可存储任何 `Number` 子类的列表和可接受任何 `Integer` 超类的列表。 6. **类型安全的构造函数和工厂方法** 泛型可以用于构造函数和工厂方法，确保返回的对象符合指定的类型。例如，`public static <T> Holder2<T> create(T value)` 创建一个 `Holder2` 实例，其内部的 `T` 类型与传递的 `value` 类型相同。 7. **强制类型转换警告** 因为类型擦除，有时可能需要进行强制类型转换，尽管这会导致编译器警告。通常，这意味着代码设计可能存在问题，应尽量避免这种情况。 8. **原始类型（Raw Types）** 如果不指定类型参数，如使用 `Holder2` 而不是 `Holder2<T>`，则称为原始类型。使用原始类型会失去泛型提供的类型安全性，可能导致运行时错误。 9. **类型推断（Type Inference）** 自Java 7开始，编译器可以自动推断类型参数，使得代码更加简洁。例如，`Holder2<String> holder = new Holder2<>("Hello");` 中，`String` 类型可以省略，编译器会根据字符串推断出类型。 10. **桥接方法（Bridge Methods）** 由于类型擦除，有时会产生桥接方法，这些方法是为了保持接口的兼容性而生成的。它们在编译后的字节码中存在，但在源代码中不可见。 Java泛型提供了强大的工具来增强类型安全性，但类型擦除的特性也带来了一些限制。理解并熟练运用泛型，可以写出更加高效、健壮的代码。在后续的文章中，将会深入探讨泛型与数组的交互以及通配符的使用。