泛型是提供給Javac編譯器使用的。可以限定集合中輸入的類型，讓編譯器擋住原始程序的非法輸入，編譯器編譯帶類型說明的集合時(shí)會(huì)去掉“類型”信息，使程序運(yùn)行效率不受影響，對(duì)于參數(shù)化的泛型類型，getClass()方法的返回值和原始類型完全一樣，由于編譯生成的字節(jié)碼會(huì)去掉泛型的類型信息，只要能跳過編譯器，就可以往某個(gè)泛型集合中加入其它類型的數(shù)據(jù)，例如，用反射得到集合，再調(diào)用其add方法即可。

　　ArrayList<E>類定義和ArrayList<Integer>類引用中涉及如下術(shù)語：

　　整個(gè)稱為ArrayList<E>泛型類型，ArrayList<E>中的E稱為類型變量或類型參數(shù)，整個(gè)ArrayList<Integer>稱為參數(shù)化的類型，ArrayList<Integer>中的Integer稱為類型參數(shù)的實(shí)例或?qū)嶋H類型參數(shù)，ArrayList<Integer>中的<>念著typeof，ArrayList稱為原始類型。

　　參數(shù)化類型與原始類型的兼容性：
　　參數(shù)化類型可以引用一個(gè)原始類型的對(duì)象，編譯報(bào)告警告，例如，　　

　　Collection<String> c = new Vector ();

　　原始類型可以引用一個(gè)參數(shù)化類型的對(duì)象，編譯報(bào)告警告，例如，

　　Collection c = new Vector<String>();

　　參數(shù)化類型不考慮類型參數(shù)的繼承關(guān)系：

　　Vector<String> v = new Vector<Object>() // 錯(cuò)誤Vector<Object> v = new Vector<String>() // 也錯(cuò)誤

　　類型擦除

　　正確理解泛型概念的首要前提是理解類型擦除（type erasure）。 Java中的泛型類似于C++中的模板，但是這種相似性僅限于表面，Java中的泛型基本上都是在編譯器這個(gè)層次來實(shí)現(xiàn)的。屬于編譯器執(zhí)行類型檢查和類型診斷，然后生成普通的非泛型的字節(jié)碼，也就是在生成的Java字節(jié)代碼中是不包含泛型中的類型信息的，使用泛型的時(shí)候加上的類型參數(shù)，會(huì)被編譯器在編譯的時(shí)候去掉。這種實(shí)現(xiàn)技術(shù)稱為類型擦除。如在代碼中定義的List<Object>和List<String>等類型，在編譯之后都會(huì)變成List。JVM看到的只是List，而由泛型附加的類型信息對(duì)JVM來說是不可見的。Java編譯器會(huì)在編譯時(shí)盡可能的發(fā)現(xiàn)可能出錯(cuò)的地方，但是仍然無法避免在運(yùn)行時(shí)刻出現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換異常的情況。

　　很多泛型的奇怪特性都與這個(gè)類型擦除的存在有關(guān)，包括：

• 泛型類并沒有自己獨(dú)有的Class類對(duì)象。比如并不存在List<String>.class或是List<Integer>.class，而只有List.class；
• 靜態(tài)變量是被泛型類的所有實(shí)例所共享的。對(duì)于聲明為MyClass<T>的類，訪問其中的靜態(tài)變量的方法仍然是 MyClass.myStaticVar。不管是通過new MyClass<String>還是new MyClass<Integer>創(chuàng)建的對(duì)象，都是共享一個(gè)靜態(tài)變量。
• 泛型的類型參數(shù)不能用在Java異常處理的catch語句中。因?yàn)楫惓Ｌ幚硎怯蒍VM在運(yùn)行時(shí)刻來進(jìn)行的。由于類型信息被擦除，JVM是無法區(qū)分兩個(gè)異常類型MyException<String>和MyException<Integer>的。對(duì)于JVM來說，它們都是MyException類型的。也就無法執(zhí)行與異常對(duì)應(yīng)的catch語句。

　　實(shí)例分析

　　了解了類型擦除機(jī)制之后，就會(huì)明白編譯器承擔(dān)了全部的類型檢查工作。編譯器禁止某些泛型的使用方式，正是為了確保類型的安全性。以上面提到的List<Object>和List<String>為例來具體分析：

　　public void inspect(List<Object> list) { for (Object obj : list) { System.out.println(obj); } list.add(1); //這個(gè)操作在當(dāng)前方法的上下文是合法的。 }public void test() { List<String> strs = new ArrayList<String>(); inspect(strs); //編譯錯(cuò)誤 }

　　這段代碼中，inspect()方法接受List<Object>作為參數(shù)，當(dāng)在test方法中試圖傳入List<String>的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤。假設(shè)這樣的做法是允許的，那么在inspect方法就可以通過list.add(1)來向集合中添加一個(gè)數(shù)字。這樣在test方法看來，其聲明為L(zhǎng)ist<String>的集合中卻被添加了一個(gè)Integer類型的對(duì)象。這顯然是違反類型安全的原則的，在某個(gè)時(shí)候肯定會(huì)拋出ClassCastException。因此，編譯器禁止這樣的行為。編譯器會(huì)盡可能的檢查可能存在的類型安全問題。對(duì)于確定是違反相關(guān)原則的地方，會(huì)給出編譯錯(cuò)誤。當(dāng)編譯器無法判斷類型的使用是否正確的時(shí)候，會(huì)給出警告信息。?　　

　　通配符與上下界

　　在使用泛型類的時(shí)候，既可以指定一個(gè)具體的類型，如List<String>就聲明了具體的類型是String；也可以用通配符?來表示未知類型，如List<?>就聲明了List中包含的元素類型是未知的。 通配符所代表的其實(shí)是一組類型，但具體的類型是未知的。List<?>所聲明的就是所有類型都是可以的。但是List<?>并不等同于List<Object>。List<Object>實(shí)際上確定了List中包含的是Object及其子類，在使用的時(shí)候都可以通過Object來進(jìn)行引用。而List<?>則其中所包含的元素類型是不確定。其中可能包含的是String，也可能是 Integer。如果它包含了String的話，往里面添加Integer類型的元素就是錯(cuò)誤的。正因?yàn)轭愋臀粗?#xff0c;就不能通過new ArrayList<?>()的方法來創(chuàng)建一個(gè)新的ArrayList對(duì)象。因?yàn)榫幾g器無法知道具體的類型是什么。但是對(duì)于 List<?>中的元素確總是可以用Object來引用的，因?yàn)殡m然類型未知，但肯定是Object及其子類。考慮下面的代碼：

　　public void wildcard(List<?> list) {list.add(1); //編譯錯(cuò)誤 }

　　如上所示，試圖對(duì)一個(gè)帶通配符的泛型類進(jìn)行操作的時(shí)候，總是會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤。其原因在于通配符所表示的類型是未知的。

　　因?yàn)閷?duì)于List<?>中的元素只能用Object來引用，在有些情況下不是很方便。在這些情況下，可以使用上下界來限制未知類型的范圍。 如List<? extends Number>說明List中可能包含的元素類型是Number及其子類。而List<? super Number>則說明List中包含的是Number及其父類。當(dāng)引入了上界之后，在使用類型的時(shí)候就可以使用上界類中定義的方法。比如訪問 List<? extends Number>的時(shí)候，就可以使用Number類的intValue等方法。

　　開發(fā)自己的泛型類

　　泛型類與一般的Java類基本相同，只是在類和接口定義上多出來了用<>聲明的類型參數(shù)。一個(gè)類可以有多個(gè)類型參數(shù)，如 MyClass<X, Y, Z>。 每個(gè)類型參數(shù)在聲明的時(shí)候可以指定上界。所聲明的類型參數(shù)在Java類中可以像一般的類型一樣作為方法的參數(shù)和返回值，或是作為域和局部變量的類型。但是由于類型擦除機(jī)制，類型參數(shù)并不能用來創(chuàng)建對(duì)象或是作為靜態(tài)變量的類型。考慮下面的泛型類中的正確和錯(cuò)誤的用法。

class ClassTest<X extends Number, Y, Z> { private X x; private static Y y; //編譯錯(cuò)誤，不能用在靜態(tài)變量中 public X getFirst() {return x; } public void wrong() { Z z = new Z(); //編譯錯(cuò)誤，不能創(chuàng)建對(duì)象 }}

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參考資料：

　　http://www.infoq.com/cn/articles/cf-java-generics

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/shuaihua/archive/2013/01/17/2864509.html

超強(qiáng)干貨來襲 云風(fēng)專訪：近40年碼齡，通宵達(dá)旦的技術(shù)人生

總結(jié)

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