Java泛型基础概念与应用

题目

Java泛型基础概念与应用

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐

考点

泛型概念理解, 类型安全优势, 泛型类定义

快速回答

Java泛型的主要作用是提供编译时类型安全检查并消除强制类型转换。核心优点包括：

• 类型安全：编译时检测类型错误
• 代码复用：一套逻辑处理多种数据类型
• 消除强制转换：减少ClassCastException风险

定义泛型类示例：

public class Box {
    private T content;
    public void set(T content) { this.content = content; }
    public T get() { return content; }
}

一、泛型核心原理

Java泛型本质是参数化类型（JDK5引入），在编译阶段进行类型检查，运行时进行类型擦除。例如List<String>在编译后变成原始类型List，但编译器会插入强制转换指令。

二、代码示例说明

泛型类定义：

// T为类型参数，使用时指定具体类型
public class Container<T> {
    private T item;

    public void store(T item) {
        this.item = item;  // 无需类型检查
    }

    public T retrieve() {
        return item;  // 直接返回正确类型
    }
}

// 使用示例
Container<String> strContainer = new Container<>();
strContainer.store("Hello");
String value = strContainer.retrieve();  // 无强制转换

三、类型安全优势

• 编译时错误检测：

  List<String> list = new ArrayList<>();
  list.add("abc");
  list.add(123);  // 编译错误！无法添加整数

• 避免运行时异常：非泛型代码可能抛出ClassCastException，泛型在编译期拦截此类错误

四、最佳实践

• 优先使用泛型集合（如List<String>而非原始List）
• 方法返回泛型集合时避免返回null，返回空集合更安全
• 类型参数命名惯例：T(Type)、E(Element)、K(Key)、V(Value)

五、常见错误

• 原始类型（Raw Type）：

  Box rawBox = new Box();  // 警告！应指定类型参数
  rawBox.set("test");
  Integer num = (Integer) rawBox.get();  // 运行时ClassCastException

• 混淆泛型与数组：不能创建泛型数组（如new List<String>[10]非法）

六、扩展知识

• 类型擦除：泛型信息在编译后被擦除，Box<String>和Box<Integer>运行时都是Box类型
• 通配符：Box<?>表示未知类型，用于灵活读取（后续中级题目会深入）
• 泛型方法：独立于类的类型参数

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