摘要：泛型方法泛型類中可以定義靜態(tài)非靜態(tài)的泛型方法。上述泛型類會被替換成下面形式一般使用第一個(gè)限定類型替換變?yōu)樵碱愋停瑳]有限定類型，使用替換。
引言 在面向?qū)ο蟮氖澜缋铮覀內(nèi)绻枰粋€(gè)容器來盛裝對象。舉個(gè)例子：一個(gè)籃子。我們可以用這個(gè)籃子裝蘋果，也可以用這個(gè)籃子裝香蕉。基于 OOP 的思想，我們不希望為蘋果和香蕉分別創(chuàng)建不同的籃子；同時(shí)，我們希望放進(jìn)籃子里的是蘋果，拿出來的還是蘋果。于是，Java 程序員提出了「泛型」的概念——一種類似于 C++ 模板的技術(shù)。
早期程序員使用如下代碼創(chuàng)建一個(gè)泛型集合：
public class ArrayList{
private Object[] elementData;
...
public Object get(int i);
public void add(Object o);
}
我們可以看出，對與這個(gè)集合而言，取出 (get) 和放入時(shí)都沒有進(jìn)行類型檢查。因此，如果我們不記得放入的順序，把取出的對象進(jìn)項(xiàng)強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，很可能出現(xiàn) ClassCastException 。因此，真正的泛型是可以在編譯時(shí)期，對數(shù)據(jù)類型進(jìn)行檢查，保證安全。如下面代碼所示：
ArrayList list = new ArrayList<>();
P.S. <> 里的String 叫做類型參數(shù)。
使用泛型，為我們提供了如下優(yōu)點(diǎn)：
更強(qiáng)大的編譯時(shí)期的類型檢查
避免不必要的類型轉(zhuǎn)換，如：
List list = new ArrayList<>(3);
String str = list.get(0);
讓程序能夠?qū)崿F(xiàn)通用的算法
泛型類 泛型中使用名為泛型參數(shù) 表明可以傳入類或方法的對象類型，這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了類型參數(shù)化 （可以把同一類型的類作為參數(shù)進(jìn)行傳遞），如下面的代碼所示：
泛型類示例
public class Pair{
private T first;
private T last;
public Pair(){}
public Pair(T first, T last){
this.first = frist;
this.last = last;
}
public T getFirst();
public T getLast();
}
泛型方法示例
public class Util{
// 簡單的泛型方法
public static T getMiddle(T...a){
return a[a.length/2];
}
// 帶限定符的泛型方法，如果有多個(gè)限定符，使用 & 連接多個(gè)接口或超類
public static T min(T...a){
// 具體實(shí)現(xiàn)
}
}
注意，這里的泛型參數(shù) （type parameter）在上述示例中指的是用大寫字母 T 表示的值，而泛型實(shí)參 （type argument）則是指 T a 中的 a 。根據(jù)慣例，泛型參數(shù)通常如下命名：
E：表示一個(gè)元素，Java 集合框架中使用最多
K：鍵
N：數(shù)字
T：類型
V：值
S，U，V：其它類型
原始類型（raw type） 原始類型指的是，不包括泛型參數(shù)的類型，如上述泛型類中的 Pair 。我們可以通過原生類型構(gòu)造對象：
Pair pair = new Pair();
同時(shí)，可以通過泛型參數(shù)構(gòu)造對象：
Pair pair = new Pair<>();
但是，如果把一個(gè)通過原生類型獲取的對象指向一個(gè)通過泛型參數(shù)生成的參數(shù)會報(bào) unchecked warning ，如下面的代碼：
Pair pair = new Pair();
Pair pair1 = pair;
繼承和子類型 在 Java 中，有繼承的概念，簡而言之，就是一個(gè)類型可以指向它的兼容類型，如：
Object object = new Object();
Integer integer = new Integer(20);
object = integer;
上述代碼表示：Integer IS-A Object。這種概念在泛型中也適用。如下定義：
public class Box{
public void add(T t);
}
那么一個(gè) Box 的對象可以增加任意 Number 子類的值。但是 Box 和 Box 不是同一個(gè)類型。
泛型方法 泛型類中可以定義靜態(tài)、非靜態(tài)的泛型方法。泛型方法的語法為：<泛型參數(shù)類型列表> + 返回類型 + 泛型參數(shù)列表。
靜態(tài)方法
public static void foo(T t){
}
非靜態(tài)方法
public void foo(T t){
}
類型限定 在某種情況下，我們希望方法只接受特定類型的參數(shù)，可以使用如下語法實(shí)現(xiàn)：
public void inspect(U u){
// 這里是邏輯處理
}
上述代碼中，該泛型方法只接受為 Number 類型的參數(shù)。同樣，也可以在泛型類上加以限制：
public class Utils{
// 這里的 T 必須為 Number 類型
private T t;
}
當(dāng)然，也可以使用多重限制，如下面代碼所示：
public class Utils{
}
P.S. 限制中的類必須放在接口的前面。
類型推斷 類型推斷是：編譯器去推斷調(diào)用方法的參數(shù)的類型的能力。
public void addBox(Box box){
// 這里是處理代碼
}
不必通過 obj.addBox(box) 調(diào)用，
構(gòu)造方法中：
// 類型推斷
Map> map = new HashMap<>();
其中，構(gòu)造方法中的泛型還可以這樣用：
// 定義泛型類
public class Box{
public Box(T t){
}
}
// 實(shí)例化一個(gè)對象
public class Application{
void method(){
Box box = new Box<>(");
}
}
通配符 通配符 ? 表示一個(gè)未知的類型，可用于參數(shù)的類型、字段以及局部變量中，但不可用于調(diào)用泛型方法里的類型參數(shù)、泛型對象實(shí)例化以及泛型超類里。
// 可以
public void foo(Pair pair){
// 可以
Pair foo;
}
// 可以
private Pair pair;
上界通配符 上界通配符表明需要最高限定的類型，下面的代碼用來計(jì)算所有類型為數(shù)字的集合的總和：
public double sumList(List){
// 這里做邏輯處理
}
無界限通配符 使用無界限通配符表示不確定的類型，以下兩種情況可以使用無界限通配符：
當(dāng)方法的參數(shù)可以用 Object 對象替換
方法的實(shí)現(xiàn)不依賴具體的類型
比如，有一個(gè)打印集合對象的方法：
// 定義一個(gè)打印集合對象列表的方法
public void printList(List list){
for(Object obj: list){
// 打印list
}
}
// 調(diào)用方法
List integers = Arrays.asList(1,2,3);
List strings = Arrays.asList("A","B","C");
printList(integers);
printList(strings);
P.S. List 和 List 不同，List 只能插入 null 而 List 可以插入任何對象。
下界通配符 使用下界統(tǒng)配符，表明最低限度的類型，如：
public double sumList(List){
// 這里做邏輯處理
}
通配符和子類型 在本文的繼承和子類 里，提到過：Box 不是 Box 的子類。在 Java 泛型中，繼承關(guān)系可以通過如下圖表示：
可以看出，泛型中的 extends 的確限定了上界（父類）；super 的確限定了下界（子類型）；? 是所有泛型的超類（類似 Object）。
泛型的繼承關(guān)系（父子類型關(guān)系）可以通過下面的韋恩圖解釋：
我們不妨用某一泛型所占的面積表示其層次關(guān)系，面積大的在繼承關(guān)系上層次高。由上圖很容易看出：
使用泛型的場景 調(diào)用一個(gè)方法：foo(src, dest); 把 src 看做入?yún)ⅲ?b>dest 看做出參，基于以下規(guī)則決定是否使用和如何使用泛型：
入?yún)⑹褂蒙辖缤ㄅ浞?b>extends
出參使用下界通配符：super
入?yún)⒖梢杂?Object 代替的，使用無邊通配符
需要獲取入?yún)⒑统鰠⒌淖兞浚灰褂猛ㄅ浞?/p>
這種原則也叫做 PECS(Producer Extends Consumer Super) 原則。
類型擦除 類型擦除確保被參數(shù)化的類型不會創(chuàng)建新的類，不會產(chǎn)生運(yùn)行時(shí)的開銷。
泛型擦除時(shí)，編譯器做了一點(diǎn)小小的工作：如果該泛型參數(shù)有邊界限制，替換成它的邊界；否則，用 Object 替換。Pair 會被替換成下面形式：
class Pair{
Object first;
Object last;
public Object getFirst(){}
public Object getLast(){}
}
P.S. 一般使用第一個(gè)限定類型替換變?yōu)樵碱愋停瑳]有限定類型，使用 Object 替換。
橋接方法 當(dāng)子類繼承（或?qū)崿F(xiàn)）父類（或接口）的泛型方法時(shí)，在子類中指明了具體的類型。編譯器會自動構(gòu)建橋接方法（bridge method）。如：
class Node{
private T t;
public Node(T t){
setT(t);
}
public void setT(T t){
this.t = t;
}
}
class MyNode extends Node{
public MyNode(Integer i){
super(i);
}
public void setT(Integer i){
super.setT(i);
}
}
在上述代碼中，編譯時(shí)期，由于泛型擦除，Node 中的方法為 setT(Object t) 而 MyNode 中的方法為 setT(Inetger i) 。簽名不匹配，不再是重寫，因此，編譯器為 MyNode 生成如下橋接方法：
// 橋接方法
public void setT(Object i){
setData((Integer)i);
}
public void setT(Integer i){
super.setData(i);
}
非具體化類型 非具體化類型定義 具體類型（Reifiable Type）指的是：原始數(shù)據(jù)類型、非泛型類型、原生類型和調(diào)用不受限的通配等在運(yùn)行時(shí)期，信息不會丟失的類型。List 和 List 。因此，這種類型不能使用類似 instanceof 的方法。
堆污染 堆污染指的是：一個(gè)參數(shù)化類型指向一個(gè)非該參數(shù)化類型對象的過程。通常是，在程序中進(jìn)行了一些操作，使編譯時(shí)期發(fā)生未檢查（unchecked）警告時(shí)發(fā)生。如：混用原始類型（Raw Type）和參數(shù)化類型。
使用非具體化類型做可變參數(shù)的潛在缺陷 當(dāng)使用可變參數(shù)作為泛型輸入?yún)?shù)時(shí)，會造成堆污染。如：
@SafeVarargs
@SuppressWarnings({"unchecked", "varargs"})
泛型的限制 雖然泛型是如此的便利，但不免有缺點(diǎn)：
不能用基本類型實(shí)例化類型參數(shù)
// 編譯出錯(cuò)
List array = new ArrayList<>();
不能通過類型參數(shù)實(shí)例化對象
public static void foo(List list){
// 編譯出錯(cuò)
E element = new E();
list.add(element);
}
不能創(chuàng)建泛型變量類型的靜態(tài)字段
public class Foo{
// 編譯出錯(cuò)
private static T field;
}
不能使用 instanceof 來確認(rèn)參數(shù)類型
public static void foo(List list){
// 編譯出錯(cuò)
if(list instanceof ArrayList){
}
}
不能創(chuàng)建參數(shù)化類型數(shù)組
// 編譯出錯(cuò)
List[] strings = new ArrayList<>[2];
不能拋出或捕獲泛型類實(shí)例
// 編譯出錯(cuò)
public class FooException extends Exception{
}
不能重載擦除后有同樣方法簽名的方法
public class Example{
// 編譯出錯(cuò)
public void print(Set string){
}
public void print(Set integer){
}
}
運(yùn)行時(shí)類型查詢只適用于原始類型
Varargs 警告
泛型類的靜態(tài)上下文的類型變量無效
