一文搞定 Java泛型

1.什么是泛型

Java在1.5之后加入了泛型的概念。泛型,即“参数化类型”。泛型的本质是为了参数化类型(将类型参数化传递)(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

举个例子

List arrayList = new ArrayList();
arrayList.add("aaaa");
arrayList.add(100);

for(int i = 0; i< arrayList.size(); i++){
    String item = (String)arrayList.get(i);
    System.out.println("泛型测试,item = " + item);
}

毫无疑问,程序运行会以崩溃结束:

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
    at Test.main(GenericTest.java:17)

ArrayList可以存放任意类型,例子中添加了一个String类型,添加了一个Integer类型,再使用时都以String的方式使用,因此程序崩溃了。为了解决类似这样的问题(在编译阶段就可以解决),泛型应运而生。
将之前第一行声明list的代码修改一下,编译器就会在编译阶段帮我们提前发现类似的问题

List arrayList = new ArrayList();
...
//arrayList.add(100); 在编译阶段,编译器就会报错

如上面所说泛型只在代码编译阶段有效,来看下面的代码:

List stringArrayList = new ArrayList();
List integerArrayList = new ArrayList();

Class classStringArrayList = stringArrayList.getClass();
Class classIntegerArrayList = integerArrayList.getClass();

if(classStringArrayList.equals(classIntegerArrayList)){
     System.out.println("泛型测试,类型相同");
}

我们发现对于编译器来说,stringArrayList和integerArrayList其实是同一类型的对象。这是因为代码在编译之后采取了类似于去泛型化的措施,也就是泛型的类型擦除,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除,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

2.Java为什么要设计泛型

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:使用泛型,首先可以通过IDE进行代码类型初步检查然后在编译阶段进行编译类型检查,以保证类型转换的安全性;并且所有的强制转换都是自动和隐式的,参数类型当做参数来传递,可以提高代码的重用率。

3.泛型基础

Java泛型有三种使用方式:泛型类、泛型方法、泛型接口

泛型类

泛型类的语法如下:

class 类名称 <泛型类型标识>{}

我们首先定义一个简单的类:

public class Generic{
    private String object;
    public void set(String object) {
        this.object = object;
    }
    public String get() {
        return object;
    }
}

这是一个常见的JavaBean,这样做的一个坏处是Box里面现在只能装入String类型的元素,今后如果我们需要装入Integer等其他类型的元素,还必须要另外重写一个类型是Integer的Box类,代码得不到复用。

然而通过泛型类可以很好的解决复用的问题:

public class Generic {
    private T t;
    public void set(T t) {
        this.t = t; 
    }
    public T get() { 
        return t;
    }
}

这样的Box类就可以装入任何我们想要的类型:

Generic integerGeneric = new Generic();
Generic doubleGeneric = new Generic();
Generic stringGeneric = new Generic();

定义的泛型类,就一定要传入泛型类型实参么?并不是这样,在使用泛型的时候如果传入泛型实参,则会根据传入的泛型实参做相应的限制,此时泛型才会起到本应起到的限制作用。如果不传入泛型类型实参的话,在泛型类中使用泛型的方法或成员变量定义的类型可以为任何的类型

注意事项:

  1. 泛型的类型参数只能是类类型,不能是简单类型。
  2. 不能对确切的泛型类型使用instanceof操作。如下面的操作是非法的,编译时会出错。
if(ex_num instanceof Generic){   
   // TODO
} 

泛型方法

泛型方法的语法如下: 其中<泛型类型标识> 必须有!

[作用域修饰符] <泛型类型标识> [返回类型] 方法名称(参数列表){}

按照这个语法声明一个泛型方法很简单,只要在返回类型前面加上一个类似的形式就行了:IDEA 中可使用若干快捷键实现Set Get 等若干方法。

public class Util {
    public static  boolean compare(Generic g1, Generic g2) {
        return g1.getKey().equals(g2.getKey()) &&
               g1.getValue().equals(g2.getValue());
    }
}
public class Generic {
    private K key;
    private V value;
    public Generic(K key, V value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }
    public void setKey(K key) { this.key = key; }
    public void setValue(V value) { this.value = value; }
    public K getKey()   { return key; }
    public V getValue() { return value; }
}

Util.compare()就是一个泛型方法,于是我们可以像下面这样调用泛型:

Generic g1 = new Generic<>(1, "apple");
Generic g2 = new Generic<>(2, "pear");
boolean same = Util.compare(g1, g2);

在Java1.7之后,编译器可以通过 type inference(类型推导),根据实参的类型自动推导出相应参数的类型,可以缩写成这样:

Generic p1 = new Generic(1, "apple");
Generic p2 = new Generic(2, "pear");
boolean same1 = Util.compare(p1, p2);

 

public class GenericTest {
   //这个类是个泛型类,在上面已经介绍过
   public class Generic{     
        private T key;
 
        public Generic(T key) {
            this.key = key;
        }
 
        //我想说的其实是这个,虽然在方法中使用了泛型,但是这并不是一个泛型方法。
        //这只是类中一个普通的成员方法,只不过他的返回值是在声明泛型类已经声明过的泛型。
        //所以在这个方法中才可以继续使用 T 这个泛型。
        public T getKey(){
            return key;
        }
 
        /**
         * 这个方法显然是有问题的,在编译器会给我们提示这样的错误信息"cannot reslove symbol E"
         * 因为在类的声明中并未声明泛型E,所以在使用E做形参和返回值类型时,编译器会无法识别。
        public E setKey(E key){
             this.key = keu
        }
        */
    }
 
    /** 
     * 这才是一个真正的泛型方法。
     * 首先在public与返回值之间的必不可少,这表明这是一个泛型方法,并且声明了一个泛型T
     * 这个T可以出现在这个泛型方法的任意位置.
     * 泛型的数量也可以为任意多个 
     *    如:public  K showKeyName(Generic container){
     *        ...
     *        }
     */
    public  T showKeyName(Generic container){
        System.out.println("container key :" + container.getKey());
        //当然这个例子举的不太合适,只是为了说明泛型方法的特性。
        T test = container.getKey();
        return test;
    }
 
    //这也不是一个泛型方法,这就是一个普通的方法,只是使用了Generic这个泛型类做形参而已。
    public void showKeyValue1(Generic obj){
        Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
    }
 
    //这也不是一个泛型方法,这也是一个普通的方法,只不过使用了泛型通配符?
    //同时这也印证了泛型通配符章节所描述的,?是一种类型实参,可以看做为Number等所有类的父类
    public void showKeyValue2(Generic obj){
        Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
    }
 
     /**
     * 这个方法是有问题的,编译器会为我们提示错误信息:"UnKnown class 'E' "
     * 虽然我们声明了,也表明了这是一个可以处理泛型的类型的泛型方法。
     * 但是只声明了泛型类型T,并未声明泛型类型E,因此编译器并不知道该如何处理E这个类型。
    public  T showKeyName(Generic container){
        ...
    }  
    */
 
    /**
     * 这个方法也是有问题的,编译器会为我们提示错误信息:"UnKnown class 'T' "
     * 对于编译器来说T这个类型并未项目中声明过,因此编译也不知道该如何编译这个类。
     * 所以这也不是一个正确的泛型方法声明。
    public void showkey(T genericObj){
    }
    */
 
    public static void main(String[] args) {
 
 
    }
}

 

类中的泛型方法

当然这并不是泛型方法的全部,泛型方法可以出现杂任何地方和任何场景中使用。但是有一种情况是非常特殊的,当泛型方法出现在泛型类中时,我们再通过一个例子看一下

public class GenericFruit {
    class Fruit{
        @Override
        public String toString() {
            return "fruit";
        }
    }
 
    class Apple extends Fruit{
        @Override
        public String toString() {
            return "apple";
        }
    }
 
    class Person{
        @Override
        public String toString() {
            return "Person";
        }
    }
 
    class GenerateTest{
        public void show_1(T t){
            System.out.println(t.toString());
        }
 
        //在泛型类中声明了一个泛型方法,使用泛型E,这种泛型E可以为任意类型。可以类型与T相同,也可以不同。
        //由于泛型方法在声明的时候会声明泛型,因此即使在泛型类中并未声明泛型,编译器也能够正确识别泛型方法中识别的泛型。
        public  void show_3(E t){
            System.out.println(t.toString());
        }
 
        //在泛型类中声明了一个泛型方法,使用泛型T,注意这个T是一种全新的类型,可以与泛型类中声明的T不是同一种类型。
        public  void show_2(T t){
            System.out.println(t.toString());
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        Apple apple = new Apple();
        Person person = new Person();
 
        GenerateTest generateTest = new GenerateTest();
        //apple是Fruit的子类,所以这里可以
        generateTest.show_1(apple);
        //编译器会报错,因为泛型类型实参指定的是Fruit,而传入的实参类是Person
        //generateTest.show_1(person);
 
        //使用这两个方法都可以成功
        generateTest.show_2(apple);
        generateTest.show_2(person);
 
        //使用这两个方法也都可以成功
        generateTest.show_3(apple);
        generateTest.show_3(person);
    }
}

 

泛型方法与可变参数

再看一个泛型方法和可变参数的例子:

printMsg("111",222,"aaaa","2323.4",true);

public static  void printMsg(T... args){
	for(T t : args){
		System.out.println("泛型测试" + "t is " + t);
	}
}
=====
泛型测试t is 111
泛型测试t is 222
泛型测试t is aaaa
泛型测试t is 2323.4
泛型测试t is true

静态方法与泛型

静态方法有一种情况需要注意一下,那就是在类中的静态方法使用泛型:静态方法无法访问类上定义的泛型;如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候,必须要将泛型定义在方法上。

即:如果静态方法要使用泛型的话,必须将静态方法也定义成泛型方法 。

public class StaticGenerator {
    ....
    ....
    /**
     * 如果在类中定义使用泛型的静态方法,需要添加额外的泛型声明(将这个方法定义成泛型方法)
     * 即使静态方法要使用泛型类中已经声明过的泛型也不可以。
     * 如:public static void show(T t){..},此时编译器会提示错误信息:
          "StaticGenerator cannot be refrenced from static context"
     */
    public static  void show(T t){
 
    }
}

泛型方法总结

泛型方法能使方法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,如果你能做到,你就该尽量使用泛型方法。也就是说,如果使用泛型方法将整个类泛型化,那么就应该使用泛型方法。另外对于一个static的方法而言,无法访问泛型类型的参数。所以如果static方法要使用泛型,就必须使其成为泛型方法。

 

泛型接口

泛型接口的定义与泛型类的定义很相似。

public interface Generator {
    public T next();
}

当实现泛型接口的类,未给泛型传入实参时

class FruitGenerator implements Generator{
    @Override
    public T next() {
        return null;
    }
}

未传入泛型实参时,与泛型类的定义相同,在声明类的时候,需将泛型的声明也一起加到类中。即:class FruitGenerator implements。我们可以为T传入任意一种实参,形成无数种类型的Generator接口。
如果不声明泛型,如:class FruitGenerator implements Generator,编译器会报错:"Unknown class"。

当实现泛型接口的类,给泛型传入了实参时

public class FruitGenerator implements Generator {

    private String[] fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Pear"};

    @Override
    public String next() {
        Random rand = new Random();
        return fruits[rand.nextInt(3)];
    }
}

如果类已经将泛型类型传入实参类型(意思是如果已经确定了类泛型的类型了),则所有使用泛型的地方都要替换成传入的实参类型。

 即:Generator,public T next();中的的T都要替换成传入的String类型。

4.通配符

介绍通配符之前,我们先思考一个场景。
我们知道Integer是Number的一个子类,由于泛型擦除的存在,对于编译器来说Generic与Generic实际上是同一种基本类型。那么问题来了,在使用Generic作为形参的方法中,能否使用Generic的实例传入呢?在逻辑上类似于Generic和Generic是否可以看成是父子关系
为了弄清楚这个问题,我们定义一个方法:

public void showKeyValue(Generic obj){
    System.out.println("泛型测试,value is " + obj.get());
}

如果我们像下面这样使用该方法:

Generic gNumber = new Generic(456);
Generic gInteger = new Generic(123);

showKeyValue(gInteger);

当我们调用该方法时,编译器会提示我们:

Generic cannot be applied to Generic
showKeyValue(gInteger);

通过提示信息我们可以看到Generic不能被看作为Generic的子类。由此可以看出:同一种泛型可以对应多个版本(因为参数类型是不确定的),而不同版本的泛型类实例之间是不兼容的
由此会产生一个问题,如果我们想对Generic类型使用showKeyValue方法,我们就必须重新定义一个新的方法,这显然与Java的多态理念相违背。因此我们需要一个在逻辑上可以表示同时是Generic和Generic父类的引用类型,通配符应运而生。
我们可以将上面的方法改一下:

public void showKeyValue(Generic obj){
    System.out.println("泛型测试,value is " + obj.get());
}

此时,showKeyValue方法可以传入任意类型的Generic参数,这是一个无界的通配符

类型通配符一般是使用?代替具体的类型实参,注意了,此处’?’是类型实参,而不是类型形参 。重要说三遍!此处’?’是类型实参,而不是类型形参 ! 此处’?’是类型实参,而不是类型形参 !再直白点的意思就是,此处的?和Number、String、Integer一样都是一种实际的类型,可以把?看成所有类型的父类。是一种真实的类型。

可以解决当具体类型不确定的时候,这个通配符就是 ?  ;当操作类型时,不需要使用类型的具体功能时,只使用Object类中的功能。那么可以用 ? 通配符来表未知类型。

泛型上下边界

在Java泛型定义时:

  1. 等大写字母标识泛型类型,用于表示未知类型。
  2. 等标识有界泛型,用于表示有边界的类型。

在Java泛型实例化时:

  1. 标识通配符,用于表示实例化时的类型。
  2. 标识上边界通配符,用于表示实例化时可以确定父类型的类型。
  3. 标识下边界通配符,用于表示实例化时可以确定子类型的类型。

对上面的Generic类增加一个新方法:

public void showKeyValue1(Generic obj){
    System.out.println("泛型测试,value is " + obj.get());
}
Generic generic1 = new Generic("11111");
Generic generic2 = new Generic(2222);
Generic generic3 = new Generic(2.4f);
Generic generic4 = new Generic(2.56);

//这一行代码编译器会提示错误,因为String类型并不是Number类型的子类
showKeyValue1(generic1);

showKeyValue1(generic2);
showKeyValue1(generic3);
showKeyValue1(generic4);

如果把泛型类的定义也改一下:

public class Generic{
    private T key;

    public Generic(T key) {
        this.key = key;
    }

    public T getKey(){
        return key;
    }
}
//这一行代码也会报错,因为String不是Number的子类
Generic generic1 = new Generic("11111");
//在泛型方法中添加上下边界限制的时候,必须在权限声明与返回值之间的上添加上下边界,即在泛型声明的时候添加
//public  T showKeyName(Generic container),编译器会报错:"Unexpected bound"
public  T showKeyName(Generic container){
    System.out.println("container key :" + container.getKey());
    T test = container.getKey();
    return test;
}

泛型的上下边界添加,必须与泛型的声明在一起 。泛型数组

PECS原则 生产者(Producer)使用extends,消费者(Consumer)使用super。

首先我们先定义几个简单的类,下面我们将用到它:

class Fruit {}
class Apple extends Fruit {}
class Orange extends Fruit {}

然后定义一个主类:

public class Generics {
    public static void main(String[] args) {
        // 通过通配符申明一个List
        List flist = new ArrayList();
        // Compile Error: can't add any type of object:
        // flist.add(new Apple())
        // flist.add(new Orange())
        // flist.add(new Fruit())
        // flist.add(new Object())
        flist.add(null); // Legal but uninteresting
        // We Know that it returns at least Fruit:
        Fruit f = flist.get(0);
    }
}

对于上面的flist,Java编译器不允许我们add任何对象,为什么呢?对于这个问题我们不妨从编译器的角度去考虑。因为List flist它自身可以有多种含义:

List flist = new ArrayList();
List flist = new ArrayList();
List flist = new ArrayList();

当我们尝试add一个Apple的时候,flist可能指向new ArrayList();
当我们尝试add一个Orange的时候,flist可能指向new ArrayList();
当我们尝试add一个Fruit的时候,这个Fruit可以是任何类型的Fruit,而flist可能只想某种特定类型的Fruit,编译器无法识别所以会报错。 flist 指定的具体子类型 编辑器无法确定因此是无法add 的!!

事实上你不能够往一个使用了 ? extends 的数据结构里写入任何的值。原因非常的简单,你可以这样想:这个? extends T 通配符告诉编译器我们在处理一个类型T的子类型,但我们不知道这个子类型究竟是什么。因为没法确定,为了保证类型安全,我们就不允许往里面加入任何这种类型的数据。另一方面,因为我们知道,不论它是什么类型,它总是类型T的子类型,当我们在读取数据时,能确保得到的数据是一个T类型的实例相当于规定了类型上界。

所以对于实现了的集合类只能将它视为Producer向外提供(get)元素,而不能作为Consumer来对外获取(add)元素。

如果我们要add元素应该怎么做呢?可以使用

public class GenericWriting {
    static List apples = new ArrayList();
    static List fruit = new ArrayList();
    static  void writeExact(List list, T item) {
        list.add(item);
    }
    static void f1() {
        writeExact(apples, new Apple());
        writeExact(fruit, new Apple());
    }
    static  void writeWithWildcard(List list, T item) {
        list.add(item);
    }
    static void f2() {
        writeWithWildcard(apples, new Apple());
        writeWithWildcard(fruit, new Apple());
    }
    public static void main(String[] args) {
        f1(); f2();
    }
}

这样我们可以往容器里面添加元素了,? super T 标识  我们处理的类一定的T 类型的父类,所以T跟T以下的类型都是可以放到容器中的! 相当于规定了类型下界

但是使用super后不能从容器里面get元素了,从编译器的角度考虑这个问题,对于List list,它可以有下面几种含义:

List list = new ArrayList();
List list = new ArrayList();
List list = new ArrayList();
 
  

当我们尝试通过list来get一个Apple的时候,可能会get得到一个Fruit,这个Fruit可以是Orange等其他类型的Fruit。

所以对于实现了的集合类只能将它视为Consumer消费(add)元素,而不能作为Producer来对外获取(get)元素

在Java的集合类中,我们可以发现通常会将两者结合起来一起用,比如像下面这样:

public class Collections {
    public static  void copy(List dest, List src) {
        for (int i=0; i

5.类型擦除

类型擦除就是说Java泛型只能用于在编译期间的静态类型检查,然后编译器生成的代码会擦除相应的类型信息,这样到了运行期间实际上JVM根本就知道泛型所代表的具体类型。这样做的目的是因为Java泛型是1.5之后才被引入的,为了保持向下的兼容性,所以只能做类型擦除来兼容以前的非泛型代码。
泛型擦除到底是什么,来看一个简单的例子:

public class Node {
    private T data;
    private Node next;
    public Node(T data, Node next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }
    public T getData() { return data; }
    // ...
}

编译器做完相应的类型检查之后,实际上到了运行期间上面这段代码实际上将转换成:

public class Node {
    private Object data;
    private Node next;
    public Node(Object data, Node next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }
    public Object getData() { return data; }
    // ...
}

这意味着不管我们声明Node还是Node,到了运行期间,JVM统统视为Node<Object>。有没有什么办法可以解决这个问题呢?这就需要我们自己重新设置bounds了,将上面的代码修改成下面这样:

public class Node> {
    private T data;
    private Node next;
    public Node(T data, Node next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }
    public T getData() { return data; }
    // ...
}

这样编译器就会将T出现的地方替换成Comparable而不再是默认的Object了:

public class Node {
    private Comparable data;
    private Node next;
    public Node(Comparable data, Node next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }
    public Comparable getData() { return data; }
    // ...
}

6.泛型使用的几个限制

Java泛型由于类型擦除的存在,会存在一些使用限制:

1.Java泛型不能使用基本类型
    使用基本类型的泛型会编译报错,代码如下:

一般指定类型数组是如下定义的
1. 静态定义
Tpye[] name = new Type[Num]
2. 动态定义
Tpye[] name = new Type[]{Type_element1,Type_element2,Type_element3}
Tpye[] name = {Type_element1,Type_element2,Type_element3}

   但是泛型的不能如下定义。 泛型集合的时候要用类的思维去创建对象 如下 切记

List list = new ArrayList();// 编译前类型检查报错
List list1 = new ArrayList();// 可以执行

2.Java泛型不允许进行直接实例化
错误代码如下:

 void test(T t){
    t = new T();//编译前类型检查报错
}

通过类型擦除,上面的泛型方法会转换为如下的原始方法

void test(Object t){
    t = new Object();
}

实例化的两种方法

1. 通过集合来保存泛型对应的实例

public class DbHelper {
    private static final DbHelper instance;

    static {
        instance = new DbHelper();
    }

    private DbHelper() {
    }

    private Map, ChangedListener> changedListeners = new HashMap<>();

    public  ChangedListener getListener(Class modelClass) {
        if (changedListeners.containsKey(modelClass)) {
            return changedListeners.get(modelClass);
        }
        return null;
    }

    public  void addChangedListener(final Class tClass,
                                                             ChangedListener listener) {
        ChangedListener changedListener = getListener(tClass);
        // 添加到中的Map
        changedListeners.put(tClass, changedListener);
    }

    public interface ChangedListener {
        void onDataSave(Data... list);

        void onDataDelete(Data... list);
    }
}


2. 通过反射来实例化泛型类型

public class GenericInstance {
    public static  T createModelInstance(Class tClass) {
        try {
            // 获取直接父类的类型Type
            Type superClass = tClass.getGenericSuperclass();
            // 调用getActualTypeArguments()方法获得实际绑定的类型
            Type type = ((ParameterizedType) superClass).getActualTypeArguments()[0];
            Class clazz = getRawType(type);
            return (T) clazz.newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    // type不能直接实例化对象,通过type获取class的类型,然后实例化对象
    private static Class getRawType(Type type) {
        if (type instanceof Class) {
            return (Class) type;
        } else if (type instanceof ParameterizedType) {
            ParameterizedType parameterizedType = (ParameterizedType) type;
            Type rawType = parameterizedType.getRawType();
            return (Class) rawType;
        } else if (type instanceof GenericArrayType) {
            Type componentType = ((GenericArrayType) type).getGenericComponentType();
            return Array.newInstance(getRawType(componentType), 0).getClass();
        } else if (type instanceof TypeVariable) {
            return Object.class;
        } else if (type instanceof WildcardType) {
            return getRawType(((WildcardType) type).getUpperBounds()[0]);
        } else {
            String className = type == null ? "null" : type.getClass().getName();
            throw new IllegalArgumentException("Expected a Class, ParameterizedType, or GenericArrayType, but <"
                    + type + "> is of type " + className);
        }
    }
}

为了防止此类类型转换错误的发生,Java禁止进行泛型实例化

3.Java泛型不允许进行静态化

参考下面的代码:

class StaticGeneric{
        private static T t;// 编译前类型检查报错

        public static T getT() {// 编译前类型检查报错
            return t;
        }
    }

静态变量在类中共享,而泛型类型是不确定的,因此编译器无法确定要使用的类型,所以不允许进行静态化

4.Java泛型不允许直接进行类型转换(通配符可以)

List integerList = new ArrayList();
List doubleList = new ArrayList();
//不能直接进行类型转换,类型检查报错
integerList = doubleList;

    虽然在编译期间integerList与doubleList都会经过类型擦除,但是这种类型转换 违反了Java泛型降低类型转换安全隐患的设计初衷。当integerList中存储Interge元素,而doubleList中存储Double元素时,如果不限制类型转换,很容易产生ClassCastException异常。
但是通配符有可以实现:

List integerList = new ArrayList();
List doubleList = new ArrayList();
//通过通配符进行类型转换
doubleList = integerList;
static void cast(List orgin, List dest){
    dest = orgin;
}

5.Java泛型不允许直接使用instanceof运算符进行运行时类型检查(通配符可以)

直接使用instanceof运算符进行运行时类型检查:

List stringList = new ArrayList();
//不能直接使用instanceof,类型检查报错
System.out.println(stringList instanceof ArrayList);

因为Java编译器在生成代码的时候会擦除所有相关泛型的类型信息,正如我们上面验证过的JVM在运行时期无法识别出ArrayList和ArrayList的之间的区别。String  Double 全部变成了Object 。 切记
而我们可以通过通配符的方式进行instanceof运行期检查:

// 这个时候的类型检查没有意义
System.out.println(stringList instanceof ArrayList);

6.Java泛型不允许创建确切类型的 泛型数组(通配符可以)

创建整型泛型数组如下:

//类型检查错误
List[] list = new ArrayList[2];

 使用Sun的一篇文档的一个例子来说明这个问题::

List[] lsa = new List[10]; // Not really allowed.    
Object o = lsa;    
Object[] oa = (Object[]) o;    
List li = new ArrayList();    
li.add(new Integer(3));    
oa[1] = li; // Unsound, but passes run time store check    
String s = lsa[1].get(0); // Run-time error: ClassCastException.

 这种情况下,由于JVM泛型的擦除机制,在运行时JVM是不知道泛型信息的,所以可以给oa[1]赋上一个ArrayList而不会出现异常,但是在取出数据的时候却要做一次类型转换,所以就会出现ClassCastException,如果可以进行泛型数组的声明,上面说的这种情况在编译期将不会出现任何的警告和错误,只有在运行时才会出错。

而对泛型数组的声明进行限制,对于这样的情况,可以在编译期提示代码有类型安全问题,比没有任何提示要强很多。

 下面是可以的

List[] ls = new ArrayList[10];

可以通过通配符创建:

Generic[] generics = new Generic[2];
generics[0] = new Generic(123);
generics[1] = new Generic("hello");
for (Generic generic : generics) {
    System.out.println(generic.get());
}

结果会正常打印出123和"hello"。

下面采用通配符的方式是被允许的:数组的类型不可以是类型变量,除非是采用通配符的方式,因为对于通配符的方式,最后取出数据是要做显式的类型转换的。

List[] lsa = new List[10]; // OK, array of unbounded wildcard type.    
Object o = lsa;    
Object[] oa = (Object[]) o;    
List li = new ArrayList();    
li.add(new Integer(3));    
oa[1] = li; // Correct.    
Integer i = (Integer) lsa[1].get(0); // OK 

7.Java泛型不允许作为参数进行重载

例如:

public class GenericTest{
    void test(List list){}
    //不允许作为参数列表进行重载
    void test(List list){}
}

原因是:类型擦除后两个方法是一样的参数列表 都是 List,无法重载。

Java强制在创建对象的时候必须给类型参数制定具体的类型,不能使用通配符,也就是说new ArrayList(),new ArrayList()这种形式的初始化语句是不允许的

参考文章:

  1. https://blog.csdn.net/chizizhixin/article/details/79681627
  2. https://www.cnblogs.com/softidea/p/4106659.html
  3. https://blog.csdn.net/qq_31821675/article/details/103035948
  4. https://www.jianshu.com/p/31b44188b973
  5. http://www.importnew.com/24029.html
  6. https://blog.csdn.net/s10461/article/details/53941091
  7. https://blog.csdn.net/unicorn97/article/details/81813712
  8. https://blog.csdn.net/hanchao5272/article/details/79317213
  9. https://docs.oracle.com/javase/tutorial/extra/generics/intro.html
  10. 泛型擦除
  11. PECS


 

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