【Java基础】泛型

一、泛型、通配符

一、泛型（Generics）

使用类型参数（如 T, K, V）创建可复用、类型安全的代码组件。T、K、V这种来作为泛型字符，可以用在类、方法、对象上，通过最终使用的时候传入的对象类型来确定最终是什么。一般单个泛型用T（比如说List），多个用<K,V>（比如说Map）。

声明位置：

类：class Box<T> { }                // 泛型类
方法：public <T> T get(T t) { }         // 泛型方法
接口：interface List<T> { }            // 泛型接口

二、边界

限定类型参数的范围，只支持上界（extends）。

语法：

• 上界：<T extends Number> → T 必须是 Number 或其子类
• 多重边界：<T extends Number & Comparable<T> & Serializable>
• 注意：Java 不支持 <T super Number> 作为类型参数声明

三、通配符

在使用泛型类型时表示未知类型，增加灵活性。

三种通配符：
可以这么理解：
1、通配符?就是代表当前的类型只能是某一个任意的。
2、？extends T表示这个类型只能是T的子类，那么就是读安全，写不安全，因为T的子类有很多不能确定， 但读出来的一定是可以用T来引用。
3、？super T表示这个类型只能是T的父类，那么就是写T的子类安全的，读不安全，因为？super T是T的父类，那么无论写T的任何子类，都能满足。

通配符	含义	读取	写入	用途
<?>	任意类型	Object	只能 null	完全未知类型
<? extends T>	T 或其子类	作为 T 安全	不安全（除 null）	生产者（只读）
<? super T>	T 或其父类	作为 Object	可写入 T 及其子类	消费者（只写）

四、T 与 ? 的核心区别

特性	T（类型参数）	?（通配符）
本质	具体已知类型	未知任意类型
变量声明	✅ 可以声明 T 变量	❌ 不能声明 ? 变量
返回值	✅ 可作为返回类型	❌ 不能直接作为返回类型
类型一致性	✅ 确保多处类型相同	❌ 每个 ? 独立，可能不同
边界约束	只支持上界（extends）	支持上界/下界（extends/super）
使用场景	需要具体类型操作	只需类型约束，不关心具体类型

五、类型擦除（Type Erasure）

Java 泛型在编译期实现的机制，为保持向后兼容性。

1. 核心原因：Java 1.5引入泛型时，已经存在了海量的、使用原始类型（List，而不是List<String>）和强制类型转换的非泛型代码（Java 1.4及之前）。
2. 如果不擦除：编译器需要为List<String>和List<Integer>生成完全不同的类。那么现有的List list = new ArrayList()代码将无法与新的泛型List交互，因为它们本质上成了不同的类型。这会直接破坏现有代码库。
3. 通过擦除：List<String>在运行时就是List，新代码（泛型）和旧代码（非泛型）可以无缝互操作。例如，你可以将一个List<String>传递给一个接收List的旧方法。这保证了“二进制兼容性”。

擦除规则：

1. 无界类型参数：<T> → 擦除为 Object
2. 有界类型参数：<T extends Number> → 擦除为 Number
3. 泛型方法：独立擦除，保留方法签名
4. 桥方法生成：用于保持多态性

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("hello");
String s = list.get(0);  // 看起来没有转型

// 擦除和编译后相当于
List list = new ArrayList();
list.add("hello");
String s = (String) list.get(0);  // 编译器自动插入转型！

影响：

• 运行时无泛型信息：instanceof T、new T() 无法使用
• 不能创建泛型数组：T[] array = new T[10]; 错误
• 重载限制：void method(List<String>) 和 void method(List<Integer>) 编译后签名相同