深入理解java泛型

前言

什么是泛型

泛型是Java SE5的新特性，泛型的提出是为了编写重用性高的代码。在《Java核心技术》中，泛型的定义为：

"泛型"意味着编写的代码可以被不同类型的对象所重用。

泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。比如我们定义一个类属性或者实例属性时，往往要指定具体的类型，如Integer、Person等等， 但是如果使用了泛型，我们把这些具体的类型参数化，用一个广泛的可以表示所有类型的"类型"T来定义，那这个T就是泛型的表示。

为什么要引入泛型

在引入泛型之前，想要实现一个通用的，可以处理不同类型的方法，需要使用Object作为属性和方法参数。

比如这样：

public class Generic{
    private Object[] mData;

    public Generic(int capacity){
        mData = new Object[capacity];
    }

    public Object getData(int index){
        return mData[index];
    }

    public void add(int index, Object item){
        mData[index] = item;
    }

}

它使用一个Object数组来保存数据，这样在使用时可以添加不同类型的对象。

Generic generic = new Generic(10);
generic.add(0,"jieshou");
generic.add(1,2);

然而由于Object是所有类的父类，所有的类都可以作为成员被添加到上述类当中。当需要使用的时候，必须进行强制类型转换，而且这个强转可能会出现异常：

String item1 = (String) generic.getData(0);
String item2 = (String) generic.getData(1);

//报错

java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
at net.sxkeji.shixinandroiddemo2.test.generic.GenericTest.getData(GenericTest.java:46)

可以看到，使用Object来实现通用、不同类型的处理，有两个缺点：

• 每次在使用时都需要强制转换成对应的类型
• 在编译时编译器并不知道类型转换是否正常，运行时才会知道，并不安全

引入泛型的主要目标

有以下几点：

1. 类型安全

• 泛型的主要目标是提高Java程序的类型安全
• 编译时期就可以检查出因Java类型不正确导致的ClassCastException异常
• 符合越早出错代价越小

1. 消除强制类型转换

• 泛型在使用时可以直接得到目标类型，从而消除强制类型转换
• 使得代码可读性变高，减少出错机会

1. 潜在的性能收益

• 支持泛型几乎不需要JVM或类文件更改
• 所有工作都要在编译器中完成
• 编译器生成的代码跟不使用泛型时所写的代码几乎一致，只是更能确保类型安全而已

泛型的使用方式

泛型的本质是参数化类型，类型参数的意义是告诉编译器是这个集合中要存放实例的类型，从而在添加其他类型时做出提示，在编译期间就为类型安全做了保证。

这种参数类型可以用在类、接口、方法的创建中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。