java-generics

Java泛型是Java编程语言中的一个关键特性，它在2004年随着Java SE 5.0的发布而引入。泛型的主要目标是增强类型安全性和代码可读性，同时减少在运行时进行类型检查和类型转换的需要。通过使用泛型，程序员可以在编译时期就发现潜在的类型不匹配错误，而不是等到程序运行时才暴露问题。 1. **类型参数化** 泛型允许我们在类、接口和方法中使用类型参数，这样就可以创建可以处理多种类型的通用代码。类型参数通常用大写字母表示，如`E`、`T`、`K`和`V`，代表"Element"、"Type"、"Key"和"Value"等含义。 2. **泛型类** 泛型类是在类定义中包含类型参数的类。例如，`ArrayList<E>`就是一个泛型类，其中`E`是元素类型。当我们创建`ArrayList`实例时，我们需要提供具体的类型，如`ArrayList<String>`，这确保了我们只能向列表中添加字符串。 3. **泛型接口** 类似于泛型类，泛型接口也包含类型参数。例如，`Comparator<T>`接口用于比较两个对象。实现此接口时，我们需要指定`T`的具体类型，比如`Comparator<String>`，表示我们可以比较字符串。 4. **泛型方法** 泛型方法允许在方法签名中使用类型参数。这允许方法处理不同类型的参数。例如，`public static <T> void printList(List<T> list)` 是一个泛型方法，它可以接受任何类型的列表并打印其内容。 5. **边界通配符** 在使用泛型时，有时我们需要限制类型参数的范围。例如，`? super T`表示类型参数必须是`T`或`T`的父类型，而`? extends T`则表示类型参数必须是`T`或`T`的子类型。这些称为边界通配符，可以提高代码的灵活性。 6. **类型擦除** Java泛型在编译后会执行类型擦除，这意味着在运行时，所有的泛型信息都会被移除。这是为了保持与旧版Java代码的兼容性。因此，泛型主要提供编译时的类型检查，而不是运行时的类型信息。 7. **野马类型** 未指定类型的泛型引用被称为“通配符类型”或“野马类型”，例如`List<?>`。这种类型可以作为只读集合使用，但不能添加元素。 8. **不变性与协变性** 泛型默认是不变的，即`List<String>`不是`List<Object>`的子类型。然而，通过使用通配符，我们可以实现协变性（如`List<? extends Number>`），允许将`List<Integer>`赋值给`List<? extends Number>`。 9. **工厂方法与泛型** 泛型常与工厂方法结合使用，以创建特定类型的对象。例如，`Collections.emptyList()`返回一个不可修改的空列表，而`Collections.emptyList<String>()`返回一个只接受字符串的空列表。 10. **类型推断** 自Java 7开始，引入了类型推断，编译器可以根据上下文自动推断类型参数，使得编写泛型代码更加简洁。例如，`List<String> list = new ArrayList<>();` 通过理解并充分利用这些Java泛型概念，开发者可以编写出更健壮、更易维护的代码，降低类型转换异常的风险，并提高代码的可读性和重用性。在实际项目中，熟练掌握泛型是每个Java开发者必备的技能之一。