Java中的泛型（Generics）是一种支持泛型编程的工具，它允许程序员在编译时提供类型信息，从而提高代码的复用性和安全性。泛型的应用统一了数据类型，把运行时期的问题提前到了编译期间，避免了强制类型转换可能出现的异常，应为在编译阶段类型就能确定下来。

泛型中的细节

  • 泛型中不能写基本数据类型(int,float,double,boolean,byte,char,short,long)
  • 指定泛型的具体类型后，传递数据时，可以传入该类型和他的子类类型
  • 如果不写泛型，类型默认是Object

泛型的种类

  1. 泛型类：

允许你定义一个类，该类可以操作任意类型的数据，而不需要在代码中使用具体的类型

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public class Box<T> {
	private T t;
	public void set(T t) {
		this.t = t;
	}
	public T get() {
		return t;
	}
}
  1. 泛型接口：

允许你定义一个接口，该接口可以操作任意类型的数据

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public interface Generate<T> {
	T next();
}
  1. 泛型方法：

允许你在方法级别指定泛型类型，而不是在类级别

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public <T> void printArray(T[] array) {
	for (T element : array) {
		System.out.println(element);
	}
}
  1. 泛型数组：

Java不允许直接创建泛型数组，但是可以通过数组实例化来间接创建

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Integer[] intArray = (Integer[]) new Number[10];

泛型的继承和通配符

  • 泛型不具备继承性，但是数据具有继承性

假设我们有一个List<Person>,但我们不能将他赋值给List<Child>类型，即便Child继承了Person。这是因为List<Person>和List<Child>是两个不同的泛型类型，并且在泛型系统中不具备继承关系。

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List<Parent> parents = new ArrayList<>();
List<Child> children = new ArrayList<>();
parents = children; // 错误：编译不通过

即便泛型类型不支持直接的继承关系，泛型中实际的元素依然可以通过父类来引用。这依赖于对象的继承关系，而不是泛型类型的继承关系。假设你有一个List<Parent>和一个List<Child>，虽然它们的类型不具备继承性，但你可以将Child对象当作Parent来处理。

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List<Parent> parentList = new ArrayList<>();
parentList.add(new Parent());
parentList.add(new Child());  // 因为 Child 是 Parent 的子类，数据具有继承性

协变与泛型的关系

在一些编程语言（如 C# 和 Kotlin）中，协变（Covariance）概念部分缓解了这个限制。它允许在泛型接口或类的某些上下文中，使List<Child>可以被视为List<Parent>。不过，Java 并不允许泛型的协变和逆变直接应用于容器类型，但可以通过通配符（Wildcard）如List<? extends Parent>来实现一定的协变效果。

  • 泛型的通配符：允许我们指定一个类型可以是任意类型或者任意类型的子类型

    • ?
    • ? extends E
    • ? super E

使用场景

  • 定义类，方法，接口的时候，如果类型不能确定，就可以定义泛型
  • 如果类型不确定，但是能知道是哪个继承体系中的，可以使用泛型的通配符