夏不见秋2020年-12月-10日更新于：2024年-11月-11日

泛型是什么

背景

JAVA推出泛型以前，程序员可以构建一个元素类型为Object的集合，该集合能够存储任意的数据类型对象，而在使用该集合的过程中，需要程序员明确知道存储每个元素的数据类型，否则很容易引发ClassCastException异常。

概念

Java泛型（generics）是JDK5中引入的一个新特性，泛型提供了编译时类型安全监测机制，该机制允许我们在编译时检测到非法的类型数据结构。泛型的本质就是参数化类型，也就是所操作的数据类型被指定为一个参数。通俗的讲：什么是泛型？为什么要使用泛型？

泛型，即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参），然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。泛型的本质是为了参数化类型（在不创建新的类型的情况下，通过泛型指定的不同类型来控制形参具体限制的类型）。也就是说在泛型使用过程中，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。

在编译之后程序会采取去泛型化的措施。也就是说Java中的泛型，只在编译阶段有效。在编译过程中，正确检验泛型结果后，会将泛型的相关信息擦出，并且在对象进入和离开方法的边界处添加类型检查和类型转换的方法。也就是说，泛型信息不会进入到运行时阶段。 对此总结成一句话：泛型类型在逻辑上看以看成是多个不同的类型，实际上都是相同的基本类型。

好处

类型安全：消除了强制类型的转换，Java语言引入泛型的好处是安全简单。可以将运行时错误提前到编译时错误。在Java SE 1.5之前，没有泛型的情况的下，通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”，“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换，而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况，编译器可能不提示错误，在运行的时候才出现异常，这是一个安全隐患。泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，提高代码的重用率。

类型

E - Element (在集合中使用，因为集合中存放的是元素)
T - Type（表示Java 类，包括基本的类和我们自定义的类）
K - Key（表示键，比如Map中的key）
V - Value（表示值）
N - Number（表示数值类型）
？ - （表示不确定的java类型）
S、U、V - 2nd、3rd、4th types

泛型类

使用语法

类名<具体的数据类型> 对象名 = new 类名<具体的数据类型>();

Java1.7以后，后面的<>中的具体的数据类型可以省略不写

类名<具体的数据类型> 对象名 = new 类名<>(); 菱形语法

泛型类注意事项：

泛型类，如果没有指定具体的数据类型，此时，操作类型是Object
泛型的类型参数只能是类类型，不能是基本数据类型
泛型类型在逻辑上可以看成是多个不同的类型，但实际上都是相同类型

从泛型类派生子类

子类也是泛型类，子类和父类的泛型类型要一致

泛型接口的使用

实现类也是泛型类，实现类和接口的泛型类型要一致

实现类不是泛型类，接口要明确数据类型

泛型方法

泛型方法是在调用方法的时候指明泛型的具体类型。泛型方法使得该方法能独立于类而产生变化。以下是一个基本的指导原则：无论何时，只要你能做到，你就应该尽量使用泛型方法。也就是说，如果使用泛型方法可以取代将整个类泛型化，那么就应该只使用泛型方法，因为它可以使事情更清楚明白。另外，对于一个static的方法而言，无法访问泛型类的类型参数。所以，如果static方法需要使用泛型能力，就必须使其成为泛型方法。

泛型方法说明

public与返回值中间非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。
只有声明了的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
< T >表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。
与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。

泛型方法总结

泛型方法能使方法独立于类而产生变化
如果static方法要使用泛型能力，就必须使其成为泛型方法

类型通配符

什么是类型通配符

类型通配符一般是使用”?”代替具体的类型实参。
所以，类型通配符是类型实参，而不是类型形参。

类型通配符的上限

语法： 类/接口<? extends 实参类型> 要求该泛型的类型，只能是实参类型，或实参类型的子类类型。上限什么时候用：往集合中添加元素时，既可以添加E类型对象，又可以添加E的子类型对象。为什么？因为取的时候，E类型既可以接收E类对象，又可以接收E的子类型对象。

类型通配符的下限

语法： 类/接口<? super 实参类型> 要求该泛型的类型，只能是实参类型，或实参类型的父类类型。下限什么时候用：当从集合中获取元素进行操作的时候，可以用当前元素的类型接收，也可以用当前元素的父类型接收。

可以将基本类型作为泛型参数吗？

泛型的类型参数只能是类类型（包括自定义类），不能是简单类型（基本数据类型）。

什么时候用泛型？

当接口、类及方法中的操作的引用数据类型不确定的时候，以前用的Object来进行扩展的，现在可以用泛型来表示。这样可以避免强转的麻烦，而且将运行问题转移到的编译时期。泛型的细节：

泛型到底代表什么类型取决于调用者传入的类型，如果没传，默认是Object类型；
使用带泛型的类创建对象时，等式两边指定的泛型必须一致；
原因：编译器检查对象调用方法时只看变量，然而程序运行期间调用方法时就要考虑对象具体类型了；3. 等式两边可以在任意一边使用泛型，在另一边不使用(考虑向后兼容)；

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，但是泛型代码能够很好地和之前版本的代码兼容。那是因为，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，我们称之为–类型擦除。

什么是元组类库，怎么用？

为什么使用元组tuple？

元组和列表list一样，都可能用于数据存储，包含多个数据；但是和列表不同的是：列表只能存储相同的数据类型，而元组不一样，它可以存储不同的数据类型，比如同时存储int、string、list等，并且可以根据需求无限扩展。比如说在web应用中，经常会遇到一个问题就是数据分页问题，查询分页需要包含几点信息：当前页数、页大小；查询结果返回数据为：当前页的数据记录，但是如果需要在前台显示当前页、页大小、总页数等信息的时候，就必须有另外一个信息就是：数据记录总数，然后根据上面的信息进行计算得到总页数等信息。这个时候查询某一页信息的时候需要返回两个数据类型，一个是list（当前也的数据记录），一个是int（记录总数）。当然，完全可以在两个方法、两次数据库连接中得到这两个值。事实上在查询list的时候，已经通过sql查询得到总计录数，如果再开一个方法，再做一次数据库连接来查询总计录数，不免有点多此一举、浪费时间、浪费代码、浪费生命。言重了~在这种情况下，我们就可以利用二元组，在一次数据库连接中，得到总计录数、当前页记录，并存储到其中，简单明了！

Java类库中的泛型有那些？

所有的标准集合接口都是泛型化的—— Collection、List、Set 和 Map。类似地，集合接口的实现都是用相同类型参数泛型化的，所以HashMap 实现 Map 等。除了集合类之外，Java 类库中还有几个其他的类也充当值的容器。这些类包括 WeakReference、SoftReference 和 ThreadLocal。

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