前言

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一個(gè)新特性, 泛型提供了編譯時(shí)類型安全檢測(cè)機(jī)制，該機(jī)制允許開發(fā)者在編譯時(shí)檢測(cè)到非法的類型。

泛型的本質(zhì)是參數(shù)化類型，也就是說所操作的數(shù)據(jù)類型被指定為一個(gè)參數(shù)。

泛型帶來的好處

在沒有泛型的情況的下，通過對(duì)類型 Object 的引用來實(shí)現(xiàn)參數(shù)的“任意化”，“任意化”帶來的缺點(diǎn)是要做顯式的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，而這種轉(zhuǎn)換是要求開發(fā)者對(duì)實(shí)際參數(shù)類型可以預(yù)知的情況下進(jìn)行的。

對(duì)于強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤的情況，編譯器可能不提示錯(cuò)誤，在運(yùn)行的時(shí)候才出現(xiàn)異常，這是本身就是一個(gè)安全隱患。

那么泛型的好處就是在編譯的時(shí)候能夠檢查類型安全，并且所有的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換都是自動(dòng)和隱式的。

public
 
class
 
GlmapperGeneric
 {
 
private
 T t;
 
public
 
void
 set(T t) { 
this
.t = t; }
 
public
 T get() { 
return
 t; }
 
public
 
static
 
void
 main(
String
[] args) {
 
// do nothing
 }
 
/**
 * 不指定類型
 */
 
public
 
void
 noSpecifyType(){
 
GlmapperGeneric
 glmapperGeneric = 
new
 
GlmapperGeneric
();
 glmapperGeneric.set(
"test"
);
 
// 需要強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換
 
String
 test = (
String
) glmapperGeneric.get();
 
System
.out.println(test);
 }
 
/**
 * 指定類型
 */
 
public
 
void
 specifyType(){
 
GlmapperGeneric
<
String
> glmapperGeneric = 
new
 
GlmapperGeneric
();
 glmapperGeneric.set(
"test"
);
 
// 不需要強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換
 
String
 test = glmapperGeneric.get();
 
System
.out.println(test);
 }
}

上面這段代碼中的 specifyType 方法中 省去了強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，可以在編譯時(shí)候檢查類型安全，可以用在類，方法，接口上。

泛型中通配符

我們?cè)诙x泛型類，泛型方法，泛型接口的時(shí)候經(jīng)常會(huì)碰見很多不同的通配符，比如 T，E，K，V 等等，這些通配符又都是什么意思呢？

常用的 T，E，K，V，？

本質(zhì)上這些個(gè)都是通配符，沒啥區(qū)別，只不過是編碼時(shí)的一種約定俗成的東西。比如上述代碼中的 T ，我們可以換成 A-Z 之間的任何一個(gè) 字母都可以，并不會(huì)影響程序的正常運(yùn)行，但是如果換成其他的字母代替 T ，在可讀性上可能會(huì)弱一些。通常情況下，T，E，K，V，？是這樣約定的：

• ？表示不確定的 java 類型
• T (type) 表示具體的一個(gè)java類型
• K V (key value) 分別代表java鍵值中的Key Value
• E (element) 代表Element

？ 無界通配符

下面先從一個(gè)小例子看起：

我有一個(gè)父類 Animal 和幾個(gè)子類，如狗、貓等，現(xiàn)在我需要一個(gè)動(dòng)物的列表，我的第一個(gè)想法是像這樣的：

List
<
Animal
> listAnimals

但是老板的想法確實(shí)這樣的：

List
extends
 
Animal
> listAnimals

為什么要使用通配符而不是簡(jiǎn)單的泛型呢？通配符其實(shí)在聲明局部變量時(shí)是沒有什么意義的，但是當(dāng)你為一個(gè)方法聲明一個(gè)參數(shù)時(shí)，它是非常重要的。

static
 
int
 countLegs (List animals ) {
 
int retVal = 0;
 
for ( Animal animal : animals )
 {
 retVal += animal.countLegs();
 }
 
return retVal;
}
static
 
int
 countLegs1 (
List< Animal > animals ){
 int retVal = 0;
 for ( Animal animal : animals ) {
 retVal += animal.countLegs();
 }
 
return retVal;
}
public static void main(String [] args) {
 List dogs = new
 ArrayList<>();
 
// 不會(huì)報(bào)錯(cuò)
 countLegs( dogs );
 
// 報(bào)錯(cuò)
 countLegs1(dogs);
}

當(dāng)調(diào)用 countLegs1 時(shí)，就會(huì)飄紅，提示的錯(cuò)誤信息如下：

所以，對(duì)于不確定或者不關(guān)心實(shí)際要操作的類型，可以使用無限制通配符（尖括號(hào)里一個(gè)問號(hào)，即 ），表示可以持有任何類型。像 countLegs 方法中，限定了上界，但是不關(guān)心具體類型是什么，所以對(duì)于傳入的 Animal 的所有子類都可以支持，并且不會(huì)報(bào)錯(cuò)。而 countLegs1 就不行。

上界通配符 < ? extends E>

上屆：用 extends 關(guān)鍵字聲明，表示參數(shù)化的類型可能是所指定的類型，或者是此類型的子類。

在類型參數(shù)中使用 extends 表示這個(gè)泛型中的參數(shù)必須是 E 或者 E 的子類，這樣有兩個(gè)好處：

• 如果傳入的類型不是 E 或者 E 的子類，編譯不成功
• 泛型中可以使用 E 的方法，要不然還得強(qiáng)轉(zhuǎn)成 E 才能使用

private
 extends
 A, E 
extends
 B> E test(K arg1, E arg2){
 E result = arg2;
 arg2.compareTo(arg1);
 
//.....
 
return
 result;
}

類型參數(shù)列表中如果有多個(gè)類型參數(shù)上限，用逗號(hào)分開

下界通配符 < ? super E>

下界: 用 super 進(jìn)行聲明，表示參數(shù)化的類型可能是所指定的類型，或者是此類型的父類型，直至 Object

在類型參數(shù)中使用 super 表示這個(gè)泛型中的參數(shù)必須是 E 或者 E 的父類。

private
  
void
 test(
List
super
 T> dst, 
List
 src){
 
for
 (T t : src) {
 dst.add(t);
 }
}
public
 
static
 
void
 main(
String
[] args) {
 
List
<
Dog
> dogs = 
new
 
ArrayList
<>();
 
List
<
Animal
> animals = 
new
 
ArrayList
<>();
 
new
 
Test3
().test(animals,dogs);
}
// Dog 是 Animal 的子類
class
 
Dog
 
extends
 
Animal
 {
}

dst 類型 “大于等于” src 的類型，這里的“大于等于”是指 dst 表示的范圍比 src 要大，因此裝得下 dst 的容器也就能裝 src 。

？和 T 的區(qū)別

？和 T 都表示不確定的類型，區(qū)別在于我們可以對(duì) T 進(jìn)行操作，但是對(duì) ？不行，比如如下這種 ：

// 可以
T t = operate();
// 不可以
？car = operate();

簡(jiǎn)單總結(jié)下：

T 是一個(gè) 確定的 類型，通常用于泛型類和泛型方法的定義，？是一個(gè) 不確定 的類型，通常用于泛型方法的調(diào)用代碼和形參，不能用于定義類和泛型方法。

區(qū)別1：通過 T 來 確保 泛型參數(shù)的一致性

// 通過 T 來 確保 泛型參數(shù)的一致性
public
 extends
 
Number
> 
void
 test(
List
 dest, 
List
 src)
//通配符是 不確定的，所以這個(gè)方法不能保證兩個(gè) List 具有相同的元素類型
public
 
void
 test(
List
extends
 
Number
> dest, 
List
extends
 
Number
> src)

像下面的代碼中，約定的 T 是 Number 的子類才可以，但是申明時(shí)是用的 String ，所以就會(huì)飄紅報(bào)錯(cuò)。

不能保證兩個(gè) List 具有相同的元素類型的情況

GlmapperGeneric
 glmapperGeneric = new
 
GlmapperGeneric
<>();
List

 dest = new
 
ArrayList
<>();
List
 src = new
 ArrayList<>();
glmapperGeneric.testNon(dest,src);

上面的代碼在編譯器并不會(huì)報(bào)錯(cuò)，但是當(dāng)進(jìn)入到 testNon 方法內(nèi)部操作時(shí)（比如賦值），對(duì)于 dest 和 src 而言，就還是需要進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。

區(qū)別2：類型參數(shù)可以多重限定而通配符不行

使用 & 符號(hào)設(shè)定多重邊界（Multi Bounds)，指定泛型類型 T 必須是 MultiLimitInterfaceA 和 MultiLimitInterfaceB 的共有子類型，此時(shí)變量 t 就具有了所有限定的方法和屬性。對(duì)于通配符來說，因?yàn)樗皇且粋€(gè)確定的類型，所以不能進(jìn)行多重限定。

區(qū)別3：通配符可以使用超類限定而類型參數(shù)不行

類型參數(shù) T 只具有 一種 類型限定方式：

T extends A

但是通配符 ? 可以進(jìn)行 兩種限定：

? extends A
? super A

Class 和 Class 區(qū)別

前面介紹了 ？和 T 的區(qū)別，那么對(duì)于， Class 和 又有什么區(qū)別呢？Class 和 Class

最常見的是在反射場(chǎng)景下的使用，這里以用一段反射的代碼來說明下。

// 通過反射的方式生成 multiLimit
// 對(duì)象，這里比較明顯的是，我們需要使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換
MultiLimit
 multiLimit = (
MultiLimit
)
Class
.forName(
"com.glmapper.bridge.boot.generic.MultiLimit"
).newInstance();

對(duì)于上述代碼，在運(yùn)行期，如果反射的類型不是 MultiLimit 類，那么一定會(huì)報(bào) java.lang.ClassCastException 錯(cuò)誤。

對(duì)于這種情況，則可以使用下面的代碼來代替，使得在在編譯期就能直接 檢查到類型的問題：

Class 在實(shí)例化的時(shí)候，T 要替換成具體類。Class 它是個(gè)通配泛型，? 可以代表任何類型，所以主要用于聲明時(shí)的限制情況。比如，我們可以這樣做申明：

// 可以
public
 
Class
 clazz;
// 不可以，因?yàn)?T 需要指定類型
public
 
Class
 clazzT;

所以當(dāng)不知道定聲明什么類型的 Class 的時(shí)候可以定義一 個(gè)Class。

那如果也想 publicClassclazzT; 這樣的話，就必須讓當(dāng)前的類也指定 T ，

public
 
class
 
Test3
 {
 
public
 
Class
 clazz;
 
// 不會(huì)報(bào)錯(cuò)
 
public
 
Class
 clazzT;
}