设计一个简单的泛型类

题目

设计一个简单的泛型类

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐

考点

泛型类定义,类型参数使用,类型安全

快速回答

实现一个泛型类 Box<T>，包含：

• 私有字段 content（类型为 T）
• 带参数的构造方法
• getContent() 和 setContent() 方法
• 在 main 方法中分别用 String 和 Integer 类型测试

原理说明

泛型允许在定义类/接口/方法时使用类型参数，在实例化时指定具体类型。主要作用：

• 类型安全：编译时检查类型匹配，避免运行时 ClassCastException
• 代码复用：一套逻辑处理多种数据类型
• 消除强制转换：编译器自动插入类型转换代码

代码示例

// 1. 定义泛型类
public class Box<T> {
    private T content;  // 类型参数T

    public Box(T content) {
        this.content = content;
    }

    public T getContent() {
        return content;
    }

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

    // 2. 测试代码
    public static void main(String[] args) {
        // String类型实例
        Box<String> stringBox = new Box<>("Hello");
        System.out.println(stringBox.getContent().toUpperCase());  // 自动识别为String

        // Integer类型实例
        Box<Integer> intBox = new Box<>(100);
        System.out.println(intBox.getContent() + 50);  // 自动识别为Integer

        // 类型错误示例（编译时报错）
        // stringBox.setContent(123);  // 错误: 不兼容的类型
    }
}

最佳实践

• 使用大写单字母命名类型参数（如 T, E, K, V)
• 优先使用 new Box<>() 钻石语法（Java 7+）
• 避免使用原生类型（如 Box rawBox = new Box()），会失去类型安全

常见错误

• 类型不匹配：Box<String> box = new Box<Integer>(10);（编译错误）
• 基本类型限制：不能使用基本类型（如 Box<int>），需用包装类 Box<Integer>
• 静态成员误用：静态字段/方法不能使用类的类型参数

扩展知识

• 类型擦除：泛型在编译后会被替换为 Object（或边界类型），运行时无泛型信息
• 有界类型参数：<T extends Number> 限制 T 必须是 Number 子类
• 通配符：Box<?> 表示未知类型，常用于方法参数