Java泛型原理及其常见误用：案例展示

原创短命女 2024-11-11 23:15 23阅读 0赞

Java泛型是一种在编译时提供类型安全检查的机制，它允许在编译时检查集合中的元素类型，从而避免在运行时出现`ClassCastException`。泛型在Java5中引入，旨在提供一种方式来编写类型安全的代码，同时保持向后兼容性。

### Java泛型原理1. **类型参数**：泛型使用类型参数（如`T`、`E`等）来表示任意类型。这些类型参数在编译时被擦除，因此运行时并不保留具体的类型信息。

2. **类型擦除**：Java泛型在编译时会进行类型擦除，即将泛型类型转换为它们的边界（通常是`Object`），并生成桥接方法来保持多态性。

3. **泛型类和接口**：可以为类和接口定义泛型类型，例如`List<T>`、`Map<K, V>`等。

4. **通配符**：使用`?`来表示未知的类型，可以是`? extends T`（上界通配符，表示类型是T或T的子类）或`? super T`（下界通配符，表示类型是T或T的父类）。

5. **泛型方法**：可以在方法级别定义泛型，例如`public <T> T get(T key, Map<T, T> map)`。

###常见误用案例1. **泛型数组创建**：
-错误：`List<String> list = new String[10];`（编译错误，因为泛型数组创建是不允许的）
-正确：`List<String> list = new ArrayList<>();`（使用具体的泛型集合类）

2. **泛型类型的强制类型转换**：
-错误：`List rawList = new ArrayList<>(); rawList.add("String"); String s = (String) rawList.get(0);`（运行时会抛出`ClassCastException`）
-正确：`List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("String"); String s = list.get(0);`（类型安全）

3. **使用基本数据类型作为泛型类型参数**：
-错误：`List<int> list = new ArrayList<>();`（编译错误，因为int是基本数据类型）
-正确：`List<Integer> list = new ArrayList<>();`（使用包装类）

4. **通配符误用**：
-错误：`List<? extends Number> list = new ArrayList<Integer>();`（只能读取，不能写入）
-正确：`List<? super Integer> list = new ArrayList<Number>();`（只能写入，不能读取）

5. **泛型和可变参数的误用**：
-错误：`public <T> void addAll(T... elements) { /* ... */ }`（编译错误，因为可变参数不是协变的）
-正确：`public <T> void addAll(Collection<T> elements) { /* ... */ }`（使用泛型集合）

6. **泛型和继承的误用**：
-错误：`public class Animal<T> { /* ... */ } public class Dog extends Animal<Dog> { /* ... */ }`（编译错误，因为泛型不支持继承）
-正确：`public class Animal { /* ... */ } public class Dog extends Animal { /* ... */ }`（不使用泛型）

通过理解泛型的原理和避免这些常见的误用，可以编写出更加类型安全和健壮的Java代码。