让你滔滔不绝的Java的泛型知识点梳理

最近技术交流群里，有朋友问：Object和泛型T有啥区别。回答完问题，不禁在想，面试在即，还有那么多朋友不了泛型?是时候给大家整理一篇泛型相关的文章了，一篇文章全面搞定泛型，让大家再也不愁面试或实践中泛型相关的问题了。

什么是泛型

泛型是在JDK 5时就引入的新特性，也就是“参数化类型”，通俗来讲就是将原来的具体类型通过参数化来定义，使用或调用时再传入具体的类型(类型实参)。

泛型的本质是为了参数化类型(在不创建新类型的前提下，通过泛型指定的不同类型来控制形参具体的类型)。在泛型使用过程中，操作的数据类型被指定为一个参数，这种参数类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

为什么使用泛型

未使用泛型时，可以通过Object来实现参数的“任意化”，但这样做的缺点就是需要显式的强制类型转换，这就需要开发者知道实际的类型。

而强制类型转换是会出现错误的，比如Object将实际类型为String，强转成Integer。编译期是不会提示错误的，而在运行时就会抛出异常，很明显的安全隐患。

Java通过引入泛型机制，将上述的隐患提前到编译期进行检查，开发人员既可明确的知道实际类型，又可以通过编译期的检查提示错误，从而提升代码的安全性和健壮性。

使用泛型前后的对比

拿一个经典的例子来演示一下未使用泛型会出现的问题。

List list = new ArrayList(); 

list.add(1); 

list.add("zhuan2quan"); 

list.add("程序新视界"); 

for (int i = 0; i < list.size(); i++) { 

    String value = (String) list.get(i); 

    System.out.println("value=" + value); 

} 

上述代码在编译器并不会报任何错误，但当执行时会抛出如下异常：

java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String 

那么，是否可以在编译器就解决这个问题，而不是在运行期抛出异常呢?泛型应运而生。上述代码通过泛型来写之后，变成如下形式：

List<String> list = new ArrayList<>(); 

list.add(1); 

list.add("zhuan2quan"); 

list.add("程序新视界"); 

for (String value : list) { 

    System.out.println("value=" + value); 

} 

可以看出，代码变得更加清爽简单，而且list.add(1)这行代码在IDE中直接会提示错误信息：

Required type: String 

Provided: int 

提示错误信息便是泛型对向List中添加的数据产生了约束，只能是String类型。

泛型中通配符

在使用泛型时经常会看到T、E、K、V这些通配符，它们代表着什么含义呢?

本质上它们都是通配符，并没有什么区别，换成A-Z之间的任何字母都可以。不过在开发者之间倒是有些不成文的约定：

T (type) 表示具体的一个java类型;

K V (key value) 分别代表java键值中的Key Value;

E (element) 代表Element;

为什么Java的泛型是假泛型

为了做到向下兼容，Java中的泛型仅仅是一个语法糖，并不是C++那样的真泛型。

还是上面的例子，在直接向泛型为String的List中添加int类型会提示错误：

List<String> list = new ArrayList<>(); 

list.add(1); 

针对上述代码，我们采用反射间接地调用add方法：

@Test 

public void test3() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException { 

    List<Integer> list = new ArrayList<>(); 

    list.add(1); 

    Method add = list.getClass().getMethod("add", Object.class); 

    add.invoke(list,"程序新视界"); 

    System.out.println(list); 

    System.out.println(list.get(1)); 

} 

执行上述代码，我们发现程序并没有抛出异常，正常打印出入：

[1, 程序新视界] 

程序新视界 

原本只能装入Integer的List，成功装入了一个String类型的值。由此可见，所谓的泛型确实是假泛型。

同时，我们还可以通过字节码来证明。拿上面使用了泛型的实例代码，通过javap -c命令来看看字节码：

Code: 

（编辑：拼字网 - 核心网）

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