Java 泛型（Generics）全面解析：原理、应用及高级技巧
原创
Java 泛型（Generics）全面解析：原理、应用及高级技巧
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用户11690571
发布于 2025-06-10 22:11:53
发布于 2025-06-10 22:11:53
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一、泛型简介
Java 泛型是 JDK 5 引入的语言特性，用于实现类型参数化，增强代码的类型安全和复用性。通过泛型，我们可以在类、接口和方法定义时指定类型参数，避免强制类型转换并减少运行时异常。
二、为什么需要泛型？
传统代码中常使用 Object 类型来实现通用方法或容器，但这样会带来：
- 类型不安全
- 频繁的强制类型转换，代码繁琐且易错
泛型在编译时进行类型检查，保证类型安全。
三、泛型的基本语法
3.1 泛型类定义
java复制编辑public class Box<T> {
private T content;
public void setContent(T content) {
this.content = content;
}
public T getContent() {
return content;
}
}使用示例：
java复制编辑Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.setContent("Hello");
String str = stringBox.getContent();3.2 泛型方法定义
java复制编辑public <E> void printArray(E[] array) {
for (E element : array) {
System.out.println(element);
}
}四、泛型通配符
4.1 ? 通配符的使用
-
? extends T：上界通配符，表示类型是 T 或 T 的子类 -
? super T：下界通配符，表示类型是 T 或 T 的父类 -
?：无界通配符，表示任意类型
4.2 例子
java复制编辑List<? extends Number> list1; // 只能读取，不能添加
List<? super Integer> list2; // 可以添加 Integer 及其子类五、泛型的类型擦除原理
Java 泛型通过类型擦除实现向后兼容：
- 编译时，泛型类型被替换为原始类型（如 Object 或指定的上界）
- 编译器插入类型转换代码，保证类型安全
六、泛型在集合中的应用
泛型极大提升了集合框架的安全性和便利性：
java复制编辑List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
String s = list.get(0); // 无需强制转换七、泛型高级技巧
7.1 泛型与继承
-
List<String>不是List<Object>的子类型 - 使用通配符实现灵活的参数传递
7.2 泛型数组限制
Java 不允许直接创建泛型数组：
java复制编辑T[] arr = new T[10]; // 编译错误解决方法：
java复制编辑@SuppressWarnings("unchecked")
T[] arr = (T[]) new Object[10];八、实战案例：泛型实现通用缓存类
java复制编辑public class Cache<K, V> {
private Map<K, V> map = new HashMap<>();
public void put(K key, V value) {
map.put(key, value);
}
public V get(K key) {
return map.get(key);
}
}九、总结
- 泛型增强代码复用和安全性
- 理解类型擦除有助于排查泛型相关问题
- 通配符提高代码灵活性
- 泛型与反射、集合、接口等结合使用更强大 深入理解 Java 多线程编程：线程生命周期、同步机制与并发工具实战
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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