Java泛型基础 - 理解泛型方法和通配符 -

题目

Java泛型基础 - 理解泛型方法和通配符

信息

类型：问答
难度：⭐

考点

泛型方法定义,通配符使用,类型擦除

快速回答

快速回答要点：

泛型方法在方法返回类型前声明类型参数（如 <T>）
通配符? 用于未知类型：
- <?> 表示任意类型（无界）
- <? extends T> 表示T或其子类（上界）
- <? super T> 表示T或其父类（下界）
类型擦除：编译后泛型类型会被替换为Object或边界类型

## 解析

1. 核心概念

泛型方法：在方法返回类型前声明类型参数，使方法能独立于类处理不同类型。例如：

// 泛型方法定义
public <T> void printArray(T[] array) {
    for (T element : array) {
        System.out.print(element + " ");
    }
}

// 调用示例
String[] strArr = {"A", "B"};
Integer[] intArr = {1, 2};
printArray(strArr); // 自动推断T为String
printArray(intArr); // 自动推断T为Integer

2. 通配符使用

通配符（?）用于增强泛型的灵活性：

无界通配符（<?>）：

// 接受任何泛型类型的List
public void processList(List<?> list) {
    for (Object obj : list) {
        System.out.println(obj);
    }
}

上界通配符（<? extends T>）：

// 接受Number及其子类（如Integer/Double）的List
public double sum(List<? extends Number> list) {
    double total = 0;
    for (Number num : list) {
        total += num.doubleValue();
    }
    return total;
}

下界通配符（<? super T>）：

// 接受Integer及其父类（如Number/Object）的List
public void addNumbers(List<? super Integer> list) {
    list.add(10); // 安全写入
    list.add(20);
}

3. 类型擦除原理

Java泛型在编译后会被擦除：

泛型类型参数会被替换为Object或边界类型（如 <T extends Number> 擦除为Number）
示例：List<String> 和 List<Integer> 编译后都变成 List
导致运行时无法获取泛型具体类型（如 if(list instanceof ArrayList<String>) 无效）

4. 最佳实践与常见错误

最佳实践：

优先使用泛型方法而非强制转换
遵循PECS原则（Producer-Extends, Consumer-Super）：
- 生产者（读取数据）用 <? extends T>
- 消费者（写入数据）用 <? super T>

常见错误：

错误1：尝试创建泛型数组
// 编译错误！ T[] arr = new T[10];
错误2：在静态上下文中使用类的类型参数
class Box<T> { // 错误！静态方法不能访问T static T getStatic() { return null; } }
错误3：混淆泛型继承关系
List<Number> list = new ArrayList<Integer>(); // 编译错误！

5. 扩展知识

桥接方法（Bridge Method）：编译器在类型擦除后自动生成的方法，用于保持多态性
泛型与重载：void method(List<String> list) 和 void method(List<Integer> list) 不能重载（擦除后签名相同）
类型令牌（Type Token）：通过 Class<T> 在运行时保留类型信息，如：
```
public <T> T create(Class<T> type) {
    return type.newInstance();
}
```