泛型 - Java 教程

讲解

前面写 List 时那对尖括号就是泛型（generics）：它让类和方法在定义时不指定具体类型，用类型参数 T 占位，使用时再填上真实类型。没有泛型的年代，集合只能存 Object，取出来要强制转换，转错类型到运行时才炸；有了泛型，List 里塞进一个 Integer 在编译期就被拦下——泛型的本质是「把类型错误从运行时提前到编译期」，同时免掉了满屏的强转。

定义自己的泛型类：class Box { private T content; ... }，使用时 Box b = new Box<>()（右侧菱形 <> 让编译器推断，不用重复写）。类型参数的名字是约定俗成的：T（Type）、E（Element）、K/V（Key/Value）。泛型方法把类型参数写在返回值前面：public static T first(T[] arr)。需要限制类型范围时用有界类型参数 <T extends Comparable>——要求 T 必须是可比较的，方法体里才能安全调 compareTo。

两个容易踩的高级特性。一是类型擦除：泛型只在编译期存在，编译后 List 和 List 都是同一个 List.class，所以 new T()、T[] 数组创建、instanceof List 都行不通。二是泛型不支持基本类型：没有 List，必须用包装类 List，装拆箱由编译器自动完成。泛型通配符 ? extends / ? super（PECS 原则）属于进阶内容，入门阶段先把类和方法的泛型用熟。

示例

自定义泛型类 Box：一份代码装任意类型：

class Box<T> {
    private T content;

    public void put(T item) {
        this.content = item;
    }

    public T get() {
        return content;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return content == null;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Box<String> stringBox = new Box<>();
        stringBox.put("一封信");
        System.out.println("字符串盒子：" + stringBox.get());

        Box<Integer> intBox = new Box<>();
        intBox.put(42);
        System.out.println("整数盒子：" + (intBox.get() * 2));
        System.out.println("空吗？" + intBox.isEmpty());
    }
}

泛型方法与有界类型参数：写一个能比较任何 Comparable 类型的 max：

public class Main {
    public static <T> void printAll(T[] arr) {
        for (T item : arr) {
            System.out.println("元素：" + item);
        }
    }

    public static <T extends Comparable<T>> T max(T a, T b) {
        return a.compareTo(b) >= 0 ? a : b;
    }

    public static void main(String[] args) {
        printAll(new String[]{"红", "绿", "蓝"});
        System.out.println("较大值：" + max(3, 7));
        System.out.println("较大值：" + max("apple", "banana"));
        System.out.println("较大值：" + max(2.5, 1.8));
    }
}

常见坑

想用泛型装基本类型：List 编译错误，写 List。注意大量装拆箱有性能开销，密集数值计算仍可用数组。
在泛型类里 new T() 或 new T[]：类型擦除后编译器不知道 T 是什么，这两样都被禁止。需要创建实例时把 Class 或工厂传进来（进阶手段），入门期知道「不行」即可。
裸类型（raw type）警告当耳旁风：写 List list = new ArrayList() 不带参数等于放弃类型检查，塞错类型运行时 ClassCastException。永远给集合加上类型参数。
以为 List 是 List 的子类型：泛型不随元素类型的继承而继承，List 不能赋给 List 变量——这正是通配符 ? extends 存在的理由。

小结

泛型把类型错误提前到编译期并免除强转；泛型类、泛型方法、有界类型参数三件套；记住类型擦除与包装类两条限制。下一节学习让代码大幅瘦身的 Lambda 与 Stream。