实现一个泛型盒子类并解释类型擦除

题目

实现一个泛型盒子类并解释类型擦除

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐

考点

泛型类定义,类型擦除,类型安全

快速回答

实现步骤：

1. 定义泛型类：public class Box<T> {...}
2. 添加私有字段：private T content;
3. 实现泛型方法：public void setContent(T content) 和 public T getContent()

类型擦除要点：

• 编译后泛型类型会被替换为 Object
• 编译器自动插入类型转换代码
• 运行时无法获取泛型的具体类型

1. 泛型类实现

以下是完整的泛型盒子类实现：

public class Box<T> {
    private T content;

    public void setContent(T content) {
        this.content = content;
    }

    public T getContent() {
        return content;
    }
}

2. 使用示例

Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.setContent("Hello Generics");
String value = stringBox.getContent(); // 无需强制转换

Box<Integer> intBox = new Box<>();
intBox.setContent(100);
int num = intBox.getContent(); // 自动拆箱

3. 类型擦除原理

编译后代码实际变为：

public class Box {
    private Object content; // 类型参数T被擦除为Object

    public void setContent(Object content) {
        this.content = content;
    }

    public Object getContent() {
        return content;
    }
}

编译器会自动插入类型转换：
String value = (String)stringBox.getContent();

4. 最佳实践

• 使用有意义的类型参数名：如 <T>、<E>、<K,V>
• 优先使用泛型方法：当方法逻辑独立于类泛型时
  public <U> void inspect(U param) {...}
• 避免原生类型：Box rawBox = new Box(); // 危险！会绕过类型检查

5. 常见错误

• 类型不匹配：
  Box<Integer> box = new Box<>(); box.setContent("abc"); // 编译错误！
• 基本类型不可用：
  Box<int> box; // 错误！必须使用包装类Integer
• 运行时类型查询失效：
  if (stringBox instanceof Box<String>) // 编译错误！

6. 扩展知识

• 通配符：Box<?> 表示未知类型，Box<? extends Number> 表示上界限定
• 类型擦除的影响：
  • 不能创建泛型数组：new T[10] // 错误
  • 不能抛出或捕获泛型异常
• 类型安全的好处：
  • 编译时发现类型错误
  • 消除代码中的强制类型转换