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對于 Java 開發(fā)者而言，泛型是必須掌握的知識點钥庇。泛型本身并不復雜牍鞠，但由于涉及的概念、用法較多上沐，所以打算通過系列文章去講解皮服，旨在全面、通俗的介紹泛型及其使用。如果你是初學者龄广，可以通過本文了解泛型硫眯，并滿足企業(yè)級開發(fā)的需求；如果你對泛型已有一定的了解择同，可以通過本文進行鞏固两入，加深對泛型的理解。

作為系列文章的第一篇敲才，本文將帶你了解 Java 泛型的前生今世裹纳，看看泛型的誕生之于開發(fā)者的意義。

1. 泛型之前：通用數(shù)據(jù)類型

對于集合框架中的 List 及其實現(xiàn)類紧武，想必大家都不陌生剃氧。同時，泛型誕生之后即被廣泛運用于 Java 集合框架阻星。所以朋鞍，我們就以 List 作為觀察對象，看看在泛型誕生之前妥箕，Oracel 的工程師們是如何進行設計的滥酥。

摘自 JDK 1.4 的 List.java 源碼：

public interface List extends Collection {
    //添加元素
    boolean add(Object o);
    //查詢元素
    Object get(int index);
}

可以看出 List 是通過 Object 類型管理的數(shù)據(jù)，如此設計的好處顯而易見：

具備通用性畦幢，因為所有的類都是 Object 的直接或間接子類坎吻，所以適用于任意類型的對象。

同時宇葱，弊端也是不可忽視的瘦真。下面就通過使用 List 存、取數(shù)據(jù)來看看都有哪些問題：

//構造對象
List list = new ArrayList();
//存
list.add(1);
list.add("2");//①
//取
int num1 = (int)list.get(0);
int num2 = (int)list.get(1);//②

由于使用 Object贝搁，編譯器無法判斷存吗氏、取數(shù)據(jù)的實際類型，導致上述幾行代碼暴露出許多問題：

1. 無法限制存儲數(shù)據(jù)類型雷逆，不夠健壯：在 ① 處可以添加 String 類型數(shù)據(jù)弦讽，顯然是臟數(shù)據(jù)；
2. 取出時強轉代碼冗余膀哲，可讀性差：取出數(shù)據(jù)時必須顯示強轉為 int 類型往产；
3. 由于 ① 處在編譯時無法檢查出錯誤，導致 ② 處的強轉在運行時引發(fā) ClassCastException某宪，安全性低仿村；

問題還真不少！

2. 泛型萌芽：數(shù)據(jù)類型的包裝

上述問題究其根本兴喂，是無法限制數(shù)據(jù)類型引起的蔼囊。也就是說焚志，如果我們基于 List 包裝出相應類型的 XxxList，就可以解決問題畏鼓。

舉個例子酱酬，包裝用于存儲 Integer 數(shù)據(jù)類型的 IntegerList：

public class IntegerList {
    List list = new ArrayList();

    //限制外部只能添加整型數(shù)據(jù)
    public boolean add(Integer data) {
        return list.add(data);
    }

    //內部進行強轉，調用者可以直接賦值為整型
    public Integer get(int index) {
        return (Intrger)list.get(index);
    }
}

包裝內依然使用 List 管理數(shù)據(jù)云矫，但我們對外暴露的接口限制了數(shù)據(jù)類型膳沽，規(guī)避了直接訪問 List 的接口可能引發(fā)的問題。

下面一起來看看如何使用包裝類：

//構造對象
IntegerList list = new IntegerList();
//存
list.add(1);
list.add("2");//①
//取
int num1 = list.get(0);

怎么樣让禀，一個包裝類輕松解決問題：

1. 在 ① 處試圖添加 String 類型數(shù)據(jù)挑社，會在編譯期進行類型檢查時報錯，導致編譯失斞沧帷痛阻；
2. 在取出數(shù)據(jù)時，無需重復強轉腮敌，直接賦值給 int 類型的數(shù)據(jù)录平；
3. 因為限制了 add() 方法的參數(shù)類型，所以不用擔心在 get() 時內部強轉會引發(fā)異常缀皱。

簡直完美。同理动猬，可以包裝出一系列 StringList, LongList啤斗，以及自定義數(shù)據(jù)的集合包裝類 PeopleList, DataList 等。

但人無完人赁咙，類亦無完類啊钮莲。包裝類雖解決了編碼上的數(shù)據(jù)類型問題，可在工程效率方面卻捉襟見肘：

• 復用性低：每一個包裝類只適用于一種數(shù)據(jù)類型彼水，無法復用核心邏輯崔拥；
• 維護成本高：復用性低必然會增加后期維護的成本。

仍需努力凤覆！

3. 泛型登場：參數(shù)化類型

雖然包裝類存在缺陷链瓦，但其對于理解泛型思想是很有意義的。不知 Oracle 的工程師們盯桦，是否受此啟發(fā)設計出的泛型呢慈俯？

如果你試著多寫幾個數(shù)據(jù)類型的包裝類，就會發(fā)現(xiàn)各包裝類之間的區(qū)別和聯(lián)系：

1. 區(qū)別：數(shù)據(jù)類型不同拥峦；
2. 聯(lián)系：操作數(shù)據(jù)的方法相同贴膘，即核心算法邏輯是一致的。

既然如此略号，如果我們能夠弱化數(shù)據(jù)類型刑峡，使其不再受具體的業(yè)務場景限制洋闽，就可以做到專注于通用的算法邏輯，從而提升復用性突梦。

那么诫舅，如何弱化數(shù)據(jù)類型呢？有人說了阳似，使用 Object 就很弱化啊骚勘。咳撮奏，麻煩你從頭開始看俏讹。。畜吊。

JDK 5（即 JDK 1.4 之后的 1.5） 引入了 泛型(Generic Type) 的概念泽疆，其通過“參數(shù)化類型”實現(xiàn)數(shù)據(jù)類型的弱化，使得程序內部不需要關心具體的數(shù)據(jù)類型玲献，而是讓業(yè)務在調用時作為參數(shù)傳入殉疼。泛型將傳入的數(shù)據(jù)類型傳遞給編譯器，這樣編譯器就可以在編譯期間進行類型檢查捌年，確保程序的安全性瓢娜，并且可以插入相應的強轉以避免開發(fā)人員顯示強轉。

上面這段話值得多讀幾遍礼预，尤其是“參數(shù)化類型”可以說是泛型的核心所在眠砾。如果還有點蒙沒關系，繼續(xù)往下看托酸。

Java 中方法的聲明大家都不陌生褒颈，如果某個方法需要對整數(shù)進行加法運算，我們可以在聲明方法時添加整數(shù)類型的參數(shù)励堡，外部調用時必須傳入相應的整數(shù)數(shù)據(jù)谷丸。這里，將數(shù)據(jù)抽象為參數(shù)的過程应结，可以理解為“參數(shù)化實參”刨疼。

那么，“參數(shù)化類型”可以理解為是“參數(shù)化數(shù)據(jù)”的進一步抽象：將數(shù)據(jù)類型抽象為參數(shù)鹅龄，即類型形參币狠。如此一來，數(shù)據(jù)類型可以像形參一樣砾层，在調用時動態(tài)指定漩绵。如此，就達到了使用通用邏輯動態(tài)處理不同數(shù)據(jù)類型的目的肛炮。

下面止吐，我們通過 JDK 源碼中有關泛型的運用來鞏固這一概念宝踪。

4. 泛型的簡單運用

泛型誕生后，即對 Java 集合框架進行了大刀闊斧的修改碍扔，引入了泛型瘩燥。下面仍然以 List 作為觀察對象，看看泛型帶來了哪些改變不同。

//摘自 JDK 5 版本的 List 源碼
public interface List<E> extends Collection<E> {
    //添加元素
    boolean add(E e);
    //指定下標查詢元素
    E get(int index);
    //指定下標移除元素
    E remove(int index);
}

可以看出厉膀，List<E> 通過在類 List 后追加 <> 標識其為泛型類，包含的元素 E 即“類型形參“二拐，以支持開發(fā)者在使用時指定實際類型服鹅。下面看看在代碼中如何使用泛型 List：

//構造對象
List<Integer> list = new ArrayList();
//存
list.add(1);
list.add("2");//①
//取
int num1 = list.get(0);
int num2 = list.get(1);

首先，我們構造了 List<Integer> 類型的對象百新，所以在運行時 List<E> 中的形參會被當做 Integer 去出處理企软，我們可以想象出一個虛擬的 List 類：

public interface List extends Collection<E> {
    boolean add(Integer e);
    Integer get(int index);
    Integer remove(int index);
}

接下來，和文章開頭一樣饭望，我們對集合進行了相關操作仗哨，可以看出使用泛型解決了我們之前遇到的所有問題：

1. ① 處的代碼在編譯期間會出錯：由于聲明的是 Integer 類型的 List，顯然無法接收 String 類型的數(shù)據(jù)铅辞。
2. 從虛擬 List 可以知道厌漂，取出元素時不需要顯示強轉，自然也不會在運行時拋出異常斟珊。

通過對泛型 List 的簡單運用桩卵，可以看出引入泛型后集合不失普適性，依然可以針對各種類型對象進行操作倍宾。同時，泛型為集合框架增加了編譯時類型安全性胜嗓，并避免了在使用過程中的強轉操作高职。

5. 總結

有關泛型的前生今世就介紹到這兒了。至此辞州，我們通過相關示例一步步引出了泛型怔锌，了解了泛型誕生前后在一些編碼場景下的差異。最后還通過實例簡單使用了泛型变过，但泛型的運用遠不止如此...

下一篇將進一步介紹泛型的各種運用場景埃元，掌握泛型的用武之地。