Java泛型的相关知识详解（附代码）

本篇文章给大家带来的内容是关于java泛型的相关知识详解（附代码），有一定的参考价值，有需要的朋友可以参考一下，希望对你有所帮助。

对于泛型的使用我想大家都非常熟悉，但是对于类型擦除，边界拓展等细节问题，可能不是很清楚，所以本文会重点讲解一下；另外对泛型的了解其实可以看出，一个语言特性的产生逻辑，这对我们平时的开发也是非常有帮助的；

一、为什么会出现泛型

首先泛型并不是Java的语言特性，是直到 JDK1.5 才支持的特性（具体区别后面会讲到）；那么在泛型出现之前是怎么做的呢？

List list = new ArrayList();
list.add("123");
String s = (String) list.get(0);

如上面代码所示，在集合里面需要我们自己记住放进去的是什么，取出来的时候再强转； 也就将这种类型转换的错误推迟到了运行时，即麻烦还不安全，所以才出现了泛型；

使用场景：泛型类，泛型接口，泛型方法；

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public class Test
public interface Test
public  void test(T t)

二、泛型会带来什么样的问题

正如上面所讲泛型并不是 Java 一开始就具有的特性，所以在后来想要增加泛型的时候，就必须要兼容以前的版本，Sun 他们想到的折中解决方案就是类型擦除；意思就是泛型的信息只存在于编译期，在运行时期所有的泛型信息都被擦除了，就想没有一样；

List list1 = new ArrayList<>();
List list2 = new ArrayList<>();
System.out.println(list1.getClass());
System.out.println(list2.getClass() == list1.getClass());

// 打印：
class java.util.ArrayList
true

可以看到 List 和 List 在运行时其实都是一样的，都是class java.util.ArrayList；所以在使用泛型的时候需要牢记，在运行时期没有泛型信息，也无法获取任何有关参数类型的信息；所以凡是需要获取运行时类型的操作，泛型都不支持！

1. 不能用基本类型实例化类型参数

new ArrayList();      // error
new ArrayList();  // correct

因为类型擦除，会擦除到他的上界也就是 Object；而 Java 的8个基本类型的直接父类是 Number，所以基本类型不不能用基本类型实例化类型参数，而必须使用基本类型的包装类；

2. 不能用于运行时类型检查

t instanceof T             // error
t instanceof List       // error
t instanceof List  // error
t instanceof List          // correct

但是可以使用 clazz.isInstance(); 进行补偿；

3. 不能创建类型实例

T t = new T();  // error

同样可以使用 clazz.newInstance(); 进行补偿；

4. 不能静态化

private static T t;                  // error
private T t;                         // correct
private static List list;         // error
private static List list;         // correct
private static List list;    // correct

// e.g.
class Test {
  private T t;
  public void set(T arg) { t = arg; }
  public T get() { return t; }
}

因为静态变量在类中共享，而泛型类型是不确定的，所以泛型不能静态化；但是非静态的时候，编译期可以根据上下文推断出T是什么，例如：

Test l = new Test();
System.out.println(l.get());
l.set("123");
System.out.println(l.get());

// javap -v 反编译
12: invokevirtual #15         // Method JDK/Test14_genericity$Test.get:()Ljava/lang/Object;
15: invokevirtual #16         // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
18: aload_1
19: ldc       #17             // String 123
21: invokevirtual #18         // Method JDK/Test14_genericity$Test.set:(Ljava/lang/Object;)V
24: getstatic   #6            // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

// ---------------------------
Test l = new Test();
System.out.println(l.get());
l.set("123");
System.out.println(l.get());

// javap -v 反编译
12: invokevirtual #15         // Method JDK/Test14_genericity$Test.get:()Ljava/lang/Object;
15: invokevirtual #16         // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
18: aload_1
19: bipush    123
21: invokestatic  #17         // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;

根据上面的代码，可以很清楚的看到，编译器对非静态类型的推导；

另外 List> 和 List 之所以是正确的，仍然是因为编译器可以在编译期间就能确定类型转换的正确性；

5. 不能抛出或捕获泛型类的实例

catch (T t)                        // error
class Test extends Throwable    // error

因为在捕捉异常时候需要运行时类信息，并且判断异常的继承关系，所以不能抛出或捕获泛型类的实例；

6. 不允许作为参数进行重载

void test(List list)
void test(List list)

因为在运行时期泛型信息被擦除，重载的两个方法签名就完全一样了；

7. 不能创建泛型数组

对于一点我觉得是最重要的，关于数组的介绍可以参考，Array 相关 ；

List[] lists = new ArrayList[10];             // error
List[] lists1 = (List[]) new ArrayList[10];   // correct

之所以不能创建泛型数组的主要原因：

• 数组是协变的，而泛型的不变的；

• 数组的Class信息是在运行时动态创建的，而运行时不能获取泛型的类信息；

根据上面的讲解可以看出所谓的擦除补偿或者擦除后的修正，其大体思路都是用额外的方法告知运行时的类型信息，可以是记录到局部变量，也可以是指定参数的确切类型（Array.newInstance(Class> componentType, int length)）；

三、边界拓展

基于安全的考虑 Java 泛型是不变的（避免取出数据时的类型转换错误）；

List