泛型不知道咋写，可以参考jdk List 和 Map的写法 （或ArrayList, HashMap）

总结

  1. 泛型相比 Object 使得数据的类别可以像参数一样由外部传递进来。它提供了一种扩展能力
  2. 泛型又提供了一种类型检测的机制，只有相匹配的数据才能正常的赋值，否则编译器就不通过
  3. 泛型提高了程序代码的可读性，不必要等到运行的时候才去强制转换

通配符的出现是为了指定泛型中的类型范围。

  1. 当 <?>存在时，Collection 对象丧失了 add() 方法的功能
  2. <?>代表着类型未知，但是我们的确需要对于类型的描述再精确一点，我们希望在一个范围内确定类别，比如类型 A 及 类型 A 的子类都可以，这时用<? extends T>
  3. 通配符与类型参数的区别 一般而言，通配符能干的事情都可以用类型参数替换。

比如 public void testWildCards(Collection<?> collection){}
可以被
public void test(Collection collection){}
取代。

先看个例子

  1. List<String> l1 = new ArrayList<String>();
  2. List<Integer> l2 = new ArrayList<Integer>();
  4. System.out.println(l1.getClass() == l2.getClass());

上述代码输出：true 原因是 类型擦除

泛型是什么？

为了参数化类型，或者说可以将类型当做参数传递给一个类或者是方法。

  1. public class Cache {
  2.     Object value;
  4.     public Object getValue() {
  5.         return value;
  6.     }
  8.     public void setValue(Object value) {
  9.         this.value = value;
  10.     }
  12. }
  13. ————————————————
  16. public class Cache<T> {
  17.     T value;
  19.     public Object getValue() {
  20.         return value;
  21.     }
  23.     public void setValue(T value) {
  24.         this.value = value;
  25.     }
  27. }

泛型除了可以将类型参数化外，而参数一旦确定好，如果类似不匹配，编译器就不通过。上面代码显示，无法将一个 String 对象设置到 cache2 中，因为泛型让它只接受 Integer 的类型。

所以，综合上面信息，我们可以得到下面的结论。

  1. 与普通的 Object 代替一切类型这样简单粗暴而言，泛型使得数据的类别可以像参数一样由外部传递进来。它提供了一种扩展能力。它更符合面向抽象开发的软件编程宗旨。
  2. 当具体的类型确定后，泛型又提供了一种类型检测的机制，只有相匹配的数据才能正常的赋值，否则编译器就不通过。所以说，它是一种类型安全检测机制，一定程度上提高了软件的安全性防止出现低级的失误。
  3. 泛型提高了程序代码的可读性，不必要等到运行的时候才去强制转换，在定义或者实例化阶段，因为 Cache这个类型显化的效果，程序员能够一目了然猜测出代码要操作的数据类型。

通配符

除了用 表示泛型外，还有 <?>这种形式。？ 被称为通配符。
可能有同学会想，已经有了 的形式了，为什么还要引进 <?>这样的概念呢？

class Base{}

class Sub extends Base{}

Sub sub = new Sub();
Base base = sub;

上面代码显示，Base 是 Sub 的父类，它们之间是继承关系，所以 Sub 的实例可以给一个 Base 引用赋值，那么

List lsub = new ArrayList<>();
List lbase = lsub;

最后一行代码成立吗？编译会通过吗？

答案是否定的。

编译器不会让它通过的。Sub 是 Base 的子类，不代表 List和 List有继承关系。

但是，在现实编码中，确实有这样的需求，希望泛型能够处理某一范围内的数据类型，比如某个类和它的子类，对此 Java 引入了通配符这个概念。

所以，通配符的出现是为了指定泛型中的类型范围。

通配符有 3 种形式。

  1. <?>被称作无限定的通配符。
  2. <? extends T>被称作有上限的通配符。
  3. <? super T>被称作有下限的通配符。

<?>

我们可以看到，当 <?>存在时，Collection 对象丧失了 add() 方法的功能，编译器不通过。
我们再看代码。

  1. List<?> wildlist = new ArrayList<String>();
  2. wildlist.add(123);// 编译不通过

有人说，<?>提供了只读的功能，也就是它删减了增加具体类型元素的能力，只保留与具体类型无关的功能。它不管装载在这个容器内的元素是什么类型，它只关心元素的数量、容器是否为空？我想这种需求还是很常见的吧。

有同学可能会想，<?>既然作用这么渺小，那么为什么还要引用它呢？ 

个人认为，提高了代码的可读性，程序员看到这段代码时，就能够迅速对此建立极简洁的印象，能够快速推断源码作者的意图。

<? extends T>

<?>代表着类型未知，但是我们的确需要对于类型的描述再精确一点，我们希望在一个范围内确定类别，比如类型 A 及 类型 A 的子类都可以。

<? extends T> 代表类型 T 及 T 的子类。

public void testSub(Collection<? extends Base> para){ }

上面代码中，para 这个 Collection 接受 Base 及 Base 的子类的类型。 但是，它仍然丧失了写操作的能力。也就是说 （为什么？）

  1. para.add(new Sub()); para.add(new Base());

仍然编译不通过。

没有关系，我们不知道具体类型，但是我们至少清楚了类型的范围。

<? super T>

<? super T> 这个和<? extends T>相对应，代表 T 及 T 的超类。 java public void testSuper(Collection<? super Sub> para){ } <? super T>

神奇的地方在于，它拥有一定程度的写操作的能力。 

  1. public void testSuper(Collection<? super Sub> para){
  2.     para.add(new Sub());//编译通过  
  3.     para.add(new Base());//编译不通过 
  4. }

通配符与类型参数的区别 一般而言，通配符能干的事情都可以用类型参数替换。

比如 public void testWildCards(Collection<?> collection){}
可以被
public void test(Collection collection){}
取代。

值得注意的是，如果用泛型方法来取代通配符，那么上面代码中 collection 是能够进行写操作的。只不过要进行强制转换。

public void test(Collection collection){
collection.add((T)new Integer(12));
collection.add((T)”123”);
}

需要特别注意的是，类型参数适用于参数之间的类别依赖关系，举例说明。

public class Test2 {
T value1;
E value2;
}

public void test(D d,S s){

}

E 类型是 T 类型的子类，显然这种情况类型参数更适合。
有一种情况是，通配符和类型参数一起使用。

public void test(T t,Collection<? extends T> collection){

}

如果一个方法的返回类型依赖于参数的类型，那么通配符也无能为力。

public T test1(T t){
return value1;
}

类型擦除

泛型是 Java 1.5 版本才引进的概念，在这之前是没有泛型的概念的，但显然，泛型代码能够很好地和之前版本的代码很好地兼容。

这是因为，泛型信息只存在于代码编译阶段，在进入 JVM 之前，与泛型相关的信息会被擦除掉，专业术语叫做类型擦除。

通俗地讲，泛型类和普通类在 java 虚拟机内是没有什么特别的地方。回顾文章开始时的那段代码

List l1 = new ArrayList();
List l2 = new ArrayList();

System.out.println(l1.getClass() == l2.getClass());

打印的结果为 true 是因为 List和 List在 jvm 中的 Class 都是 List.class。

泛型信息被擦除了。

可能同学会问，那么类型 String 和 Integer 怎么办？

答案是泛型转译。

public class Erasure {
T object;

  1. public Erasure(T object) {<br />        this.object = object;<br />    }<br />    <br />}

Erasure 是一个泛型类，我们查看它在运行时的状态信息可以通过反射。

Erasure erasure = new Erasure(“hello”);
Class eclz = erasure.getClass();
System.out.println(“erasure class is:”+eclz.getName());

打印的结果是

erasure class is:com.frank.test.Erasure

Class 的类型仍然是 Erasure 并不是 Erasure这种形式，那我们再看看泛型类中 T 的类型在 jvm 中是什么具体类型。

Field[] fs = eclz.getDeclaredFields();
for ( Field f:fs) {
System.out.println(“Field name “+f.getName()+” type:”+f.getType().getName());
}

打印结果是

Field name object type:java.lang.Object

那我们可不可以说，泛型类被类型擦除后，相应的类型就被替换成 Object 类型呢？

这种说法，不完全正确。

我们更改一下代码。

public class Erasure {
// public class Erasure {
T object;

  1. public Erasure(T object) {<br />        this.object = object;<br />    }<br />    <br />}

现在再看测试结果：

Field name object type:java.lang.String
1
我们现在可以下结论了，在泛型类被类型擦除的时候，之前泛型类中的类型参数部分如果没有指定上限，如 则会被转译成普通的 Object 类型，如果指定了上限如 则类型参数就被替换成类型上限。

所以，在反射中。

public class Erasure {
T object;

  1. public Erasure(T object) {<br />        this.object = object;<br />    }<br />    <br />    public void add(T object){<br />        <br />    }<br />    <br />}

add() 这个方法对应的 Method 的签名应该是 Object.class。

Erasure erasure = new Erasure(“hello”);
Class eclz = erasure.getClass();
System.out.println(“erasure class is:”+eclz.getName());

Method[] methods = eclz.getDeclaredMethods();
for ( Method m:methods ){
System.out.println(“ method:”+m.toString());
}

打印结果是

method:public void com.frank.test.Erasure.add(java.lang.Object)
1
也就是说，如果你要在反射中找到 add 对应的 Method，你应该调用 getDeclaredMethod(“add”,Object.class)否则程序会报错，提示没有这么一个方法，原因就是类型擦除的时候，T 被替换成 Object 类型了。

类型擦除带来的局限性
类型擦除，是泛型能够与之前的 java 版本代码兼容共存的原因。但也因为类型擦除，它会抹掉很多继承相关的特性，这是它带来的局限性。

理解类型擦除有利于我们绕过开发当中可能遇到的雷区，同样理解类型擦除也能让我们绕过泛型本身的一些限制。比如

正常情况下，因为泛型的限制，编译器不让最后一行代码编译通过，因为类似不匹配，但是，基于对类型擦除的了解，利用反射，我们可以绕过这个限制。

public interface List extends Collection{

boolean add(E e);
}

上面是 List 和其中的 add() 方法的源码定义。

因为 E 代表任意的类型，所以类型擦除时，add 方法其实等同于

boolean add(Object obj);
1
那么，利用反射，我们绕过编译器去调用 add 方法。

public class ToolTest {

  1. public static void main(String[] args) {<br />        List<Integer> ls = new ArrayList<>();<br />        ls.add(23);<br />//        ls.add("text");<br />        try {<br />            Method method = ls.getClass().getDeclaredMethod("add",Object.class);<br />            <br />            <br />            method.invoke(ls,"test");<br />            method.invoke(ls,42.9f);<br />        } catch (NoSuchMethodException e) {<br />            // TODO Auto-generated catch block<br />            e.printStackTrace();<br />        } catch (SecurityException e) {<br />            // TODO Auto-generated catch block<br />            e.printStackTrace();<br />        } catch (IllegalAccessException e) {<br />            // TODO Auto-generated catch block<br />            e.printStackTrace();<br />        } catch (IllegalArgumentException e) {<br />            // TODO Auto-generated catch block<br />            e.printStackTrace();<br />        } catch (InvocationTargetException e) {<br />            // TODO Auto-generated catch block<br />            e.printStackTrace();<br />        }<br />        <br />        for ( Object o: ls){<br />            System.out.println(o);<br />        }<br />    <br />    }

}

打印结果是：

23
test
42.9

可以看到，利用类型擦除的原理，用反射的手段就绕过了正常开发中编译器不允许的操作限制。

泛型中值得注意的地方
泛型类或者泛型方法中，不接受 8 种基本数据类型。
所以，你没有办法进行这样的编码。

List li = new ArrayList<>();
List li = new ArrayList<>();

需要使用它们对应的包装类。

List li = new ArrayList<>();
List li1 = new ArrayList<>();

对泛型方法的困惑
public T test(T t){
return null;
}

有的同学可能对于连续的两个 T 感到困惑，其实 是为了说明类型参数，是声明,而后面的不带尖括号的 T 是方法的返回值类型。
你可以相像一下，如果 test() 这样被调用

test(“123”);

那么实际上相当于

public String test(String t);

Java 不能创建具体类型的泛型数组
这句话可能难以理解，代码说明。

List[] li2 = new ArrayList[];
List li3 = new ArrayList[];

这两行代码是无法在编译器中编译通过的。原因还是类型擦除带来的影响。

List和 List在 jvm 中等同于List，所有的类型信息都被擦除，程序也无法分辨一个数组中的元素类型具体是 List类型还是 List类型。

但是，

List<?>[] li3 = new ArrayList<?>[10];
li3[1] = new ArrayList();
List<?> v = li3[1];

借助于无限定通配符却可以，前面讲过 ？代表未知类型，所以它涉及的操作都基本上与类型无关，因此 jvm 不需要针对它对类型作判断，因此它能编译通过，但是，只提供了数组中的元素因为通配符原因，它只能读，不能写。比如，上面的 v 这个局部变量，它只能进行 get() 操作，不能进行 add() 操作，这个在前面通配符的内容小节中已经讲过。

泛型，并不神奇
我们可以看到，泛型其实并没有什么神奇的地方，泛型代码能做的非泛型代码也能做。

而类型擦除，是泛型能够与之前的 java 版本代码兼容共存的原因。

可量也正因为类型擦除导致了一些隐患与局限。

但，我还是要建议大家使用泛型，如官方文档所说的，如果可以使用泛型的地方，尽量使用泛型。

毕竟它抽离了数据类型与代码逻辑，本意是提高程序代码的简洁性和可读性，并提供可能的编译时类型转换安全检测功能。

类型擦除不是泛型的全部，但是它却能很好地检测我们对于泛型这个概念的理解程度。

我在文章开头将泛型比作是一个守门人，原因就是他本意是好的，守护我们的代码安全，然后在门牌上写着出入的各项规定，及“xxx 禁止出入”的提醒。但是同我们日常所遇到的那些门卫一般，他们古怪偏执，死板守旧，我们可以利用反射基于类型擦除的认识，来绕过泛型中某些限制，现实生活中，也总会有调皮捣蛋者能够基于对门卫们生活作息的规律，选择性地绕开他们的监视，另辟蹊径溜进或者溜出大门，然后扬长而去，剩下守卫者一个孤独的身影。

所以，我说泛型，并不神秘，也不神奇。

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