轉(zhuǎn)載：

https://blog.csdn.net/s10461/article/details/53941091

https://www.ziwenxie.site/2017/03/01/java-generic/

概述

泛型在java中有很重要的地位湾盒，在面向?qū)ο缶幊碳案鞣N設(shè)計(jì)模式中有非常廣泛的應(yīng)用扔傅。

什么是泛型？為什么要使用泛型豺瘤？

泛型玫霎，即“參數(shù)化類型”重归。一提到參數(shù)至壤，最熟悉的就是定義方法時(shí)有形參，然后調(diào)用此方法時(shí)傳遞實(shí)參致扯。那么參數(shù)化類型怎么理解呢肤寝？顧名思義，就是將類型由原來(lái)的具體的類型參數(shù)化抖僵，類似于方法中的變量參數(shù)鲤看，此時(shí)類型也定義成參數(shù)形式（可以稱之為類型形參），然后在使用/調(diào)用時(shí)傳入具體的類型（類型實(shí)參）耍群。

泛型的本質(zhì)是為了參數(shù)化類型（在不創(chuàng)建新的類型的情況下义桂，通過(guò)泛型指定的不同類型來(lái)控制形參具體限制的類型）。也就是說(shuō)在泛型使用過(guò)程中蹈垢，操作的數(shù)據(jù)類型被指定為一個(gè)參數(shù)慷吊，這種參數(shù)類型可以用在類、接口和方法中耘婚，分別被稱為泛型類罢浇、泛型接口陆赋、泛型方法沐祷。

一個(gè)例子

List arrayList = new ArrayList();
arrayList.add("aaaa");
arrayList.add(100);

for(int i = 0; i< arrayList.size();i++){
    String item = (String)arrayList.get(i);   //報(bào)錯(cuò)：java.lang.ClassCastException
    Log.d("泛型測(cè)試","item = " + item);
}

毫無(wú)疑問(wèn)，程序的運(yùn)行結(jié)果會(huì)以崩潰結(jié)束：

java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String

ArrayList可以存放任意類型攒岛，例子中添加了一個(gè)String類型赖临，添加了一個(gè)Integer類型，再使用時(shí)都以String的方式使用灾锯，因此程序崩潰了兢榨。為了解決類似這樣的問(wèn)題（在編譯階段就可以解決），泛型應(yīng)運(yùn)而生顺饮。

我們將第一行聲明初始化list的代碼更改一下吵聪，編譯器會(huì)在編譯階段就能夠幫我們發(fā)現(xiàn)類似這樣的問(wèn)題。

List<String> arrayList = new ArrayList<String>();
...
arrayList.add(100);   //在編譯階段兼雄，編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò)

特性

泛型只在編譯階段有效吟逝。看下面的代碼：

List<String> stringArrayList = new ArrayList<String>();
List<Integer> integerArrayList = new ArrayList<Integer>();

Class classStringArrayList = stringArrayList.getClass();
Class classIntegerArrayList = integerArrayList.getClass();

if(classStringArrayList.equals(classIntegerArrayList)){
    Log.d("泛型測(cè)試","類型相同");
}

輸出結(jié)果： 泛型測(cè)試: 類型相同赦肋。

通過(guò)上面的例子可以證明块攒，在編譯之后程序會(huì)采取去泛型化的措施励稳。也就是說(shuō)Java中的泛型，只在編譯階段有效囱井。在編譯過(guò)程中驹尼，正確檢驗(yàn)泛型結(jié)果后，會(huì)將泛型的相關(guān)信息擦出庞呕，并且在對(duì)象進(jìn)入和離開(kāi)方法的邊界處添加類型檢查和類型轉(zhuǎn)換的方法新翎。也就是說(shuō)，泛型信息不會(huì)進(jìn)入到運(yùn)行時(shí)階段住练。

對(duì)此總結(jié)成一句話：泛型類型在邏輯上看以看成是多個(gè)不同的類型料祠，實(shí)際上都是相同的基本類型。

泛型的使用

泛型有三種使用方式澎羞，分別為：泛型類髓绽、泛型接口、泛型方法

泛型類

泛型類型用于類的定義中妆绞，被稱為泛型類顺呕。通過(guò)泛型可以完成對(duì)一組類的操作對(duì)外開(kāi)放相同的接口。最典型的就是各種容器類括饶，如：List株茶、Set、Map图焰。

泛型類的最基本寫法（這么看可能會(huì)有點(diǎn)暈启盛，會(huì)在下面的例子中詳解）：

class 類名稱 <泛型標(biāo)識(shí)：可以隨便寫任意標(biāo)識(shí)號(hào)，標(biāo)識(shí)指定的泛型的類型>{
  private 泛型標(biāo)識(shí) /*（成員變量類型）*/ var;
  .....

  }
}

一個(gè)最普通的泛型類：

//此處T可以隨便寫為任意標(biāo)識(shí)技羔，常見(jiàn)的如T僵闯、E、K藤滥、V等形式的參數(shù)常用于表示泛型
//在實(shí)例化泛型類時(shí)鳖粟，必須指定T的具體類型
public class Generic<T>{
    //key這個(gè)成員變量的類型為T,T的類型由外部指定
    private T key;

    public Generic(T key) { //泛型構(gòu)造方法形參key的類型也為T，T的類型由外部指定
        this.key = key;
    }

    public T getKey(){ //泛型方法getKey的返回值類型為T拙绊，T的類型由外部指定
        return key;
    }
}

測(cè)試：

//泛型的類型參數(shù)只能是類類型（包括自定義類）向图，不能是簡(jiǎn)單類型
//傳入的實(shí)參類型需與泛型的類型參數(shù)類型相同，即為Integer.
Generic<Integer> genericInteger = new Generic<Integer>(123456);

//傳入的實(shí)參類型需與泛型的類型參數(shù)類型相同标沪，即為String.
Generic<String> genericString = new Generic<String>("key_vlaue");
Log.d("泛型測(cè)試","key is " + genericInteger.getKey());
Log.d("泛型測(cè)試","key is " + genericString.getKey());

運(yùn)行結(jié)果：

12-27 09:20:04.432 13063-13063/? 泛型測(cè)試: key is 123456
12-27 09:20:04.432 13063-13063/? 泛型測(cè)試: key is key_vlaue

定義的泛型類榄攀，就一定要傳入泛型類型實(shí)參么？

并不是這樣金句，在使用泛型的時(shí)候如果傳入泛型實(shí)參檩赢，則會(huì)根據(jù)傳入的泛型實(shí)參做相應(yīng)的限制，此時(shí)泛型才會(huì)起到本應(yīng)起到的限制作用趴梢。如果不傳入泛型類型實(shí)參的話漠畜，在泛型類中使用泛型的方法或成員變量定義的類型可以為任何的類型币他。

看一個(gè)例子：

Generic generic = new Generic("111111");
Generic generic1 = new Generic(4444);
Generic generic2 = new Generic(55.55);
Generic generic3 = new Generic(false);

Log.d("泛型測(cè)試","key is " + generic.getKey());
Log.d("泛型測(cè)試","key is " + generic1.getKey());
Log.d("泛型測(cè)試","key is " + generic2.getKey());
Log.d("泛型測(cè)試","key is " + generic3.getKey());

運(yùn)行結(jié)果：

泛型測(cè)試: key is 111111
泛型測(cè)試: key is 4444
泛型測(cè)試: key is 55.55
泛型測(cè)試: key is false

注意：

• 泛型的類型參數(shù)只能是類類型，不能是簡(jiǎn)單類型憔狞。
• 不能對(duì)確切的泛型類型使用instanceof操作蝴悉。如下面的操作是非法的，編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)瘾敢。

if(ex_num instanceof Generic<Number>){
}

泛型接口

泛型接口與泛型類的定義及使用基本相同拍冠。泛型接口常被用在各種類的生產(chǎn)器中，可以看一個(gè)例子：

//定義一個(gè)泛型接口
public interface Generator<T> {
    public T next();
}

當(dāng)實(shí)現(xiàn)泛型接口的類簇抵，未傳入泛型實(shí)參時(shí)：

/**
 * 未傳入泛型實(shí)參時(shí)庆杜，與泛型類的定義相同，在聲明類的時(shí)候碟摆，需將泛型的聲明也一起加到類中
 * 即：class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
 * 如果不聲明泛型晃财，如：class FruitGenerator implements Generator<T>，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)："Unknown class"
 */
class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
    @Override
    public T next() {
        return null;
    }
}

當(dāng)實(shí)現(xiàn)泛型接口的類典蜕，傳入泛型實(shí)參時(shí)：

/**
 * 傳入泛型實(shí)參時(shí)：
 * 定義一個(gè)生產(chǎn)器實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口,雖然我們只創(chuàng)建了一個(gè)泛型接口Generator<T>
 * 但是我們可以為T傳入無(wú)數(shù)個(gè)實(shí)參断盛，形成無(wú)數(shù)種類型的Generator接口。
 * 在實(shí)現(xiàn)類實(shí)現(xiàn)泛型接口時(shí)愉舔，如已將泛型類型傳入實(shí)參類型钢猛，則所有使用泛型的地方都要替換成傳入的實(shí)參類型
 * 即：Generator<T>，public T next();中的的T都要替換成傳入的String類型轩缤。
 */
public class FruitGenerator implements Generator<String> {

    private String[] fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Pear"};

    @Override
    public String next() {
        Random rand = new Random();
        return fruits[rand.nextInt(3)];
    }
}

泛型通配符

我們知道Ingeter是Number的一個(gè)子類命迈，同時(shí)在特性章節(jié)中我們也驗(yàn)證過(guò)Generic<Ingeter>與Generic<Number>實(shí)際上是相同的一種基本類型。那么問(wèn)題來(lái)了火的，在使用Generic<Number>作為形參的方法中壶愤，能否使用Generic<Ingeter>的實(shí)例傳入呢？在邏輯上類似于Generic<Number>和Generic<Ingeter>是否可以看成具有父子關(guān)系的泛型類型呢卫玖？

為了弄清楚這個(gè)問(wèn)題公你，我們使用Generic<T>這個(gè)泛型類繼續(xù)看下面的例子：

public void showKeyValue1(Generic<Number> obj){
    Log.d("泛型測(cè)試","key value is " + obj.getKey());
}

測(cè)試：

Generic<Integer> gInteger = new Generic<Integer>(123);
Generic<Number> gNumber = new Generic<Number>(456);

showKeyValue(gNumber);

// showKeyValue這個(gè)方法編譯器會(huì)為我們報(bào)錯(cuò)：Generic<java.lang.Integer>
// cannot be applied to Generic<java.lang.Number>
showKeyValue(gInteger);

通過(guò)提示信息我們可以看到Generic<Integer>不能被看作為Generic<Number>的子類。由此可以看出：同一種泛型可以對(duì)應(yīng)多個(gè)版本（因?yàn)閰?shù)類型是不確定的）假瞬，不同版本的泛型類實(shí)例是不兼容的。

回到上面的例子迂尝，如何解決上面的問(wèn)題脱茉？總不能為了定義一個(gè)新的方法來(lái)處理Generic<Integer>類型的類，這顯然與java中的多態(tài)理念相違背垄开。因此我們需要一個(gè)在邏輯上可以表示同時(shí)是Generic<Integer>和Generic<Number>父類的引用類型琴许。由此類型通配符應(yīng)運(yùn)而生。

我們可以將上面的方法改一下：

public void showKeyValue1(Generic<?> obj){
    Log.d("泛型測(cè)試","key value is " + obj.getKey());
}

類型通配符一般是使用溉躲？代替具體的類型實(shí)參榜田，注意了益兄，此處’？’是類型實(shí)參箭券，而不是類型形參 净捅。重要說(shuō)三遍！此處’辩块？’是類型實(shí)參蛔六，而不是類型形參 ！ 此處’废亭？’是類型實(shí)參国章，而不是類型形參 ！再直白點(diǎn)的意思就是豆村，此處的液兽？和Number、String掌动、Integer一樣都是一種實(shí)際的類型抵碟，可以把？看成所有類型的父類坏匪。是一種真實(shí)的類型拟逮。

可以解決當(dāng)具體類型不確定的時(shí)候，這個(gè)通配符就是 ? 适滓；當(dāng)操作類型時(shí)敦迄，不需要使用類型的具體功能時(shí)，只使用Object類中的功能凭迹。那么可以用 ? 通配符來(lái)表未知類型罚屋。

泛型方法

在java中,泛型類的定義非常簡(jiǎn)單，但是泛型方法就比較復(fù)雜了嗅绸。

尤其是我們見(jiàn)到的大多數(shù)泛型類中的成員方法也都使用了泛型脾猛，有的甚至泛型類中也包含著泛型方法，這樣在初學(xué)者中非常容易將泛型方法理解錯(cuò)了鱼鸠。

泛型類猛拴，是在實(shí)例化類的時(shí)候指明泛型的具體類型；

泛型方法蚀狰，是在調(diào)用方法的時(shí)候指明泛型的具體類型愉昆。

泛型方法的基本介紹:

/**
 * 泛型方法的基本介紹
 * @param tClass 傳入的泛型實(shí)參
 * @return T 返回值為T類型
 * 說(shuō)明：
 *     1）public 與 返回值中間<T>非常重要，可以理解為聲明此方法為泛型方法麻蹋。
 *     2）只有聲明了<T>的方法才是泛型方法跛溉，泛型類中的使用了泛型的成員方法并不是泛型方法。
 *     3）<T>表明該方法將使用泛型類型T，此時(shí)才可以在方法中使用泛型類型T芳室。
 *     4）與泛型類的定義一樣专肪，此處T可以隨便寫為任意標(biāo)識(shí)，常見(jiàn)的如T堪侯、E嚎尤、K、V等形式的參數(shù)常用于表示泛型抖格。
 */
public <T> T genericMethod(Class<T> tClass)throws InstantiationException ,
  IllegalAccessException{
        T instance = tClass.newInstance();
        return instance;
}

測(cè)試：

Object obj = genericMethod(Class.forName("com.test.test"));

泛型方法的基本用法

光看上面的例子有的同學(xué)可能依然會(huì)非常迷糊诺苹，我們?cè)偻ㄟ^(guò)一個(gè)例子，把我泛型方法再總結(jié)一下雹拄。

public class GenericTest {
   //這個(gè)類是個(gè)泛型類收奔，在上面已經(jīng)介紹過(guò)
   public class Generic<T>{
        private T key;

        public Generic(T key) {
            this.key = key;
        }

        //我想說(shuō)的其實(shí)是這個(gè)，雖然在方法中使用了泛型滓玖，但是這并不是一個(gè)泛型方法坪哄。
        //這只是類中一個(gè)普通的成員方法，只不過(guò)他的返回值是在聲明泛型類已經(jīng)聲明過(guò)的泛型势篡。
        //所以在這個(gè)方法中才可以繼續(xù)使用 T 這個(gè)泛型翩肌。
        public T getKey(){
            return key;
        }

        /**
         * 這個(gè)方法顯然是有問(wèn)題的，在編譯器會(huì)給我們提示這樣的錯(cuò)誤信息"cannot reslove symbol E"
         * 因?yàn)樵陬惖穆暶髦胁⑽绰暶鞣盒虴禁悠，所以在使用E做形參和返回值類型時(shí)念祭，編譯器會(huì)無(wú)法識(shí)別。
        public E setKey(E key){
             this.key = keu
        }
        */
    }

    /**
     * 這才是一個(gè)真正的泛型方法碍侦。
     * 首先在public與返回值之間的<T>必不可少粱坤，這表明這是一個(gè)泛型方法，并且聲明了一個(gè)泛型T
     * 這個(gè)T可以出現(xiàn)在這個(gè)泛型方法的任意位置.
     * 泛型的數(shù)量也可以為任意多個(gè)
     *    如：public <T,K> K showKeyName(Generic<T> container){
     *        ...
     *        }
     */
    public <T> T showKeyName(Generic<T> container){
        System.out.println("container key :" + container.getKey());
        //當(dāng)然這個(gè)例子舉的不太合適瓷产，只是為了說(shuō)明泛型方法的特性站玄。
        T test = container.getKey();
        return test;
    }

    //這也不是一個(gè)泛型方法，這就是一個(gè)普通的方法濒旦，只是使用了Generic<Number>這個(gè)泛型類做形參而已株旷。
    public void showKeyValue1(Generic<Number> obj){
        Log.d("泛型測(cè)試","key value is " + obj.getKey());
    }

    //這也不是一個(gè)泛型方法，這也是一個(gè)普通的方法尔邓，只不過(guò)使用了泛型通配符?
    //同時(shí)這也印證了泛型通配符章節(jié)所描述的晾剖，?是一種類型實(shí)參，可以看做為Number等所有類的父類
    public void showKeyValue2(Generic<?> obj){
        Log.d("泛型測(cè)試","key value is " + obj.getKey());
    }

     /**
     * 這個(gè)方法是有問(wèn)題的铃拇，編譯器會(huì)為我們提示錯(cuò)誤信息："UnKnown class 'E' "
     * 雖然我們聲明了<T>,也表明了這是一個(gè)可以處理泛型的類型的泛型方法钞瀑。
     * 但是只聲明了泛型類型T，并未聲明泛型類型E慷荔，因此編譯器并不知道該如何處理E這個(gè)類型。
    public <T> T showKeyName(Generic<E> container){
        ...
    }
    */

    /**
     * 這個(gè)方法也是有問(wèn)題的，編譯器會(huì)為我們提示錯(cuò)誤信息："UnKnown class 'T' "
     * 對(duì)于編譯器來(lái)說(shuō)T這個(gè)類型并未項(xiàng)目中聲明過(guò)显晶，因此編譯也不知道該如何編譯這個(gè)類贷岸。
     * 所以這也不是一個(gè)正確的泛型方法聲明。
    public void showkey(T genericObj){

    }
    */

    public static void main(String[] args) {


    }
}

類中的泛型方法

當(dāng)然這并不是泛型方法的全部磷雇，泛型方法可以出現(xiàn)雜任何地方和任何場(chǎng)景中使用偿警。但是有一種情況是非常特殊的，當(dāng)泛型方法出現(xiàn)在泛型類中時(shí)唯笙，我們?cè)偻ㄟ^(guò)一個(gè)例子看一下：

public class GenericFruit {
    class Fruit{
        @Override
        public String toString() {
            return "fruit";
        }
    }

    class Apple extends Fruit{
        @Override
        public String toString() {
            return "apple";
        }
    }

    class Person{
        @Override
        public String toString() {
            return "Person";
        }
    }

    class GenerateTest<T>{
        public void show_1(T t){
            System.out.println(t.toString());
        }

        //在泛型類中聲明了一個(gè)泛型方法螟蒸，使用泛型E，這種泛型E可以為任意類型崩掘∑呦樱可以類型與T相同，也可以不同苞慢。
        //由于泛型方法在聲明的時(shí)候會(huì)聲明泛型<E>诵原，因此即使在泛型類中并未聲明泛型，編譯器也能夠正確識(shí)別泛型方法中識(shí)別的泛型挽放。
        public <E> void show_3(E t){
            System.out.println(t.toString());
        }
//---------------------------------------------------------------------------------//
        //在泛型類中聲明了一個(gè)泛型方法绍赛，使用泛型T，注意這個(gè)T是一種全新的類型辑畦，可以與泛型類中聲明的T不是同一種類型吗蚌。
        public <T> void show_2(T t){
            System.out.println(t.toString());
        }
//--------------------------------------------------------------------------------//
    }

    public static void main(String[] args) {
        Apple apple = new Apple();
        Person person = new Person();

        GenerateTest<Fruit> generateTest = new GenerateTest<Fruit>();
        //apple是Fruit的子類，所以這里可以
        generateTest.show_1(apple);
        //編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)纯出，因?yàn)榉盒皖愋蛯?shí)參指定的是Fruit蚯妇，而傳入的實(shí)參類是Person
        //generateTest.show_1(person);

        //使用這兩個(gè)方法都可以成功
        generateTest.show_2(apple);
        generateTest.show_2(person);

        //使用這兩個(gè)方法也都可以成功
        generateTest.show_3(apple);
        generateTest.show_3(person);
    }
}

泛型方法與可變參數(shù)

再看一個(gè)泛型方法和可變參數(shù)的例子：

public <T> void printMsg( T... args){
    for(T t : args){
        Log.d("泛型測(cè)試","t is " + t);
    }
}

測(cè)試：

printMsg("111",222,"aaaa","2323.4",55.55);

靜態(tài)方法與泛型

靜態(tài)方法有一種情況需要注意一下，那就是在類中的靜態(tài)方法使用泛型：靜態(tài)方法無(wú)法訪問(wèn)類上定義的泛型潦刃；如果靜態(tài)方法操作的引用數(shù)據(jù)類型不確定的時(shí)候侮措，必須要將泛型定義在方法上驾霜。

即：如果靜態(tài)方法要使用泛型的話文留，必須將靜態(tài)方法也定義成泛型方法 涝婉。

用法示例：

public class StaticGenerator<T> {
    ....
    ....
    /**
     * 如果在類中定義使用泛型的靜態(tài)方法厦取，需要添加額外的泛型聲明（將這個(gè)方法定義成泛型方法）
     * 即使靜態(tài)方法要使用泛型類中已經(jīng)聲明過(guò)的泛型也不可以洒放。
     * 如：public static void show(T t){..},此時(shí)編譯器會(huì)提示錯(cuò)誤信息：
          "StaticGenerator cannot be refrenced from static context"
     */
    public static <T> void show(T t){

    }
}

泛型方法總結(jié)

泛型方法能使方法獨(dú)立于類而產(chǎn)生變化雌澄，以下是一個(gè)基本的指導(dǎo)原則：

無(wú)論何時(shí)培慌，如果你能做到图筹，你就該盡量使用泛型方法卫漫。也就是說(shuō)菲饼，如果使用泛型方法將整個(gè)類泛型化，那么就應(yīng)該使用泛型方法列赎。另外對(duì)于一個(gè)static的方法而已宏悦，無(wú)法訪問(wèn)泛型類型的參數(shù)。所以如果static方法要使用泛型能力，就必須使其成為泛型方法饼煞。

泛型上下邊界

在使用泛型的時(shí)候源葫，我們還可以為傳入的泛型類型實(shí)參進(jìn)行上下邊界的限制，如：類型實(shí)參只準(zhǔn)傳入某種類型的父類或某種類型的子類砖瞧。

為泛型添加上邊界息堂，即傳入的類型實(shí)參必須是指定類型的子類型：

public void showKeyValue1(Generic<? extends Number> obj){
    Log.d("泛型測(cè)試","key value is " + obj.getKey());
}

測(cè)試：

Generic<String> generic1 = new Generic<String>("11111");
Generic<Integer> generic2 = new Generic<Integer>(2222);
Generic<Float> generic3 = new Generic<Float>(2.4f);
Generic<Double> generic4 = new Generic<Double>(2.56);

//這一行代碼編譯器會(huì)提示錯(cuò)誤，因?yàn)镾tring類型并不是Number類型的子類
showKeyValue1(generic1);

showKeyValue1(generic2);
showKeyValue1(generic3);
showKeyValue1(generic4);

如果我們把泛型類的定義也改一下:

public class Generic<T extends Number>{
    private T key;

    public Generic(T key) {
        this.key = key;
    }

    public T getKey(){
        return key;
    }
}

測(cè)試：

//這一行代碼也會(huì)報(bào)錯(cuò)块促，因?yàn)镾tring不是Number的子類
Generic<String> generic1 = new Generic<String>("11111");

再來(lái)一個(gè)泛型方法的例子：

//在泛型方法中添加上下邊界限制的時(shí)候荣堰，必須在權(quán)限聲明與返回值之間的<T>上添加上下邊界，即在泛型聲明的時(shí)候添加
//public <T> T showKeyName(Generic<T extends Number> container)竭翠，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)："Unexpected bound"
public <T extends Number> T showKeyName(Generic<T> container){
    System.out.println("container key :" + container.getKey());
    T test = container.getKey();
    return test;
}

通過(guò)上面的兩個(gè)例子可以看出：泛型的上下邊界添加振坚，必須與泛型的聲明在一起 。

關(guān)于泛型數(shù)組要提一下

看到了很多文章中都會(huì)提起泛型數(shù)組逃片，經(jīng)過(guò)查看sun的說(shuō)明文檔屡拨，在java中是”不能創(chuàng)建一個(gè)確切的泛型類型的數(shù)組”的。

也就是說(shuō)下面的這個(gè)例子是不可以的：

List<String>[] ls = new ArrayList<String>[10];  //報(bào)錯(cuò)

而使用通配符創(chuàng)建泛型數(shù)組是可以的褥实，如下面這個(gè)例子：

List<?>[] ls = new ArrayList<?>[10];

這樣也是可以的：

List<String>[] ls = new ArrayList[10];

下面使用Sun的一篇文檔的一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題：

List<String>[] lsa = new List<String>[10]; // Not really allowed.
Object o = lsa;
Object[] oa = (Object[]) o;
List<Integer> li = new ArrayList<Integer>();
li.add(new Integer(3));
oa[1] = li; // Unsound, but passes run time store check
String s = lsa[1].get(0); // Run-time error: ClassCastException.

這種情況下呀狼，由于JVM泛型的擦除機(jī)制，在運(yùn)行時(shí)JVM是不知道泛型信息的损离，所以可以給oa[1]賦上一個(gè)ArrayList而不會(huì)出現(xiàn)異常哥艇，但是在取出數(shù)據(jù)的時(shí)候卻要做一次類型轉(zhuǎn)換，所以就會(huì)出現(xiàn)ClassCastException僻澎，如果可以進(jìn)行泛型數(shù)組的聲明貌踏，上面說(shuō)的這種情況在編譯期將不會(huì)出現(xiàn)任何的警告和錯(cuò)誤，只有在運(yùn)行時(shí)才會(huì)出錯(cuò)窟勃。

而對(duì)泛型數(shù)組的聲明進(jìn)行限制祖乳，對(duì)于這樣的情況，可以在編譯期提示代碼有類型安全問(wèn)題秉氧，比沒(méi)有任何提示要強(qiáng)很多眷昆。

下面采用通配符的方式是被允許的:數(shù)組的類型不可以是類型變量，除非是采用通配符的方式汁咏，因?yàn)閷?duì)于通配符的方式亚斋，最后取出數(shù)據(jù)是要做顯式的類型轉(zhuǎn)換的。

List<?>[] lsa = new List<?>[10]; // OK, array of unbounded wildcard type.
Object o = lsa;
Object[] oa = (Object[]) o;
List<Integer> li = new ArrayList<Integer>();
li.add(new Integer(3));
oa[1] = li; // Correct.
Integer i = (Integer) lsa[1].get(0); // OK

補(bǔ)充：

類型擦除

Java泛型中最令人苦惱的地方或許就是類型擦除了攘滩，特別是對(duì)于有C++經(jīng)驗(yàn)的程序員帅刊。類型擦除就是說(shuō)Java泛型只能用于在編譯期間的靜態(tài)類型檢查，然后編譯器生成的代碼會(huì)擦除相應(yīng)的類型信息漂问，這樣到了運(yùn)行期間實(shí)際上JVM根本就知道泛型所代表的具體類型赖瞒。這樣做的目的是因?yàn)镴ava泛型是1.5之后才被引入的女揭，為了保持向下的兼容性，所以只能做類型擦除來(lái)兼容以前的非泛型代碼冒黑。對(duì)于這一點(diǎn)田绑，如果閱讀Java集合框架的源碼勤哗，可以發(fā)現(xiàn)有些類其實(shí)并不支持泛型抡爹。

說(shuō)了這么多，那么泛型擦除到底是什么意思呢芒划？我們先來(lái)看一下下面這個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

public class Node<T> {

    private T data;
    private Node<T> next;

    public Node(T data, Node<T> next) }
        this.data = data;
        this.next = next;
    }

    public T getData() { return data; }
    // ...
}

編譯器做完相應(yīng)的類型檢查之后冬竟，實(shí)際上到了運(yùn)行期間上面這段代碼實(shí)際上將轉(zhuǎn)換成：

public class Node {

    private Object data;
    private Node next;

    public Node(Object data, Node next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }

    public Object getData() { return data; }
    // ...
}

這意味著不管我們聲明Node<String>還是Node<Integer>，到了運(yùn)行期間民逼，JVM統(tǒng)統(tǒng)視為Node<Object>泵殴。有沒(méi)有什么辦法可以解決這個(gè)問(wèn)題呢？這就需要我們自己重新設(shè)置bounds(界限)了拼苍，將上面的代碼修改成下面這樣：

public class Node<T extends Comparable<T>> {

    private T data;
    private Node<T> next;

    public Node(T data, Node<T> next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }

    public T getData() { return data; }
    // ...
}

這樣編譯器就會(huì)將T出現(xiàn)的地方替換成Comparable而不再是默認(rèn)的Object了：

public class Node {

    private Comparable data;
    private Node next;

    public Node(Comparable data, Node next) {
        this.data = data;
        this.next = next;
    }

    public Comparable getData() { return data; }
    // ...
}

上面的概念或許還是比較好理解笑诅，但其實(shí)泛型擦除帶來(lái)的問(wèn)題遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，接下來(lái)我們系統(tǒng)地來(lái)看一下類型擦除所帶來(lái)的一些問(wèn)題疮鲫，有些問(wèn)題在C++的泛型中可能不會(huì)遇見(jiàn)吆你，但是在Java中卻需要格外小心。

問(wèn)題一

在Java中不允許創(chuàng)建泛型數(shù)組俊犯，類似下面這樣的做法編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)：

List<Integer>[] arrayOfLists = new List<Integer>[2];  // compile-time error

為什么編譯器不支持上面這樣的做法呢妇多？繼續(xù)使用逆向思維，我們站在編譯器的角度來(lái)考慮這個(gè)問(wèn)題燕侠。

我們先來(lái)看一下下面這個(gè)例子：

Object[] strings = new String[2];
strings[0] = "hi";   // OK
strings[1] = 100;    // An ArrayStoreException is thrown.

對(duì)于上面這段代碼還是很好理解者祖，字符串?dāng)?shù)組不能存放整型元素，而且這樣的錯(cuò)誤往往要等到代碼運(yùn)行的時(shí)候才能發(fā)現(xiàn)绢彤，編譯器是無(wú)法識(shí)別的七问。接下來(lái)我們?cè)賮?lái)看一下假設(shè)Java支持泛型數(shù)組的創(chuàng)建會(huì)出現(xiàn)什么后果：

Object[] stringLists = new List<String>[];  // compiler error, but pretend it's allowed
stringLists[0] = new ArrayList<String>();   // OK
// An ArrayStoreException should be thrown, but the runtime can't detect it.
stringLists[1] = new ArrayList<Integer>();

假設(shè)我們支持泛型數(shù)組的創(chuàng)建，由于運(yùn)行時(shí)期類型信息已經(jīng)被擦除茫舶，JVM實(shí)際上根本就不知道new ArrayList<String>()和new ArrayList<Integer>()的區(qū)別械巡。類似這樣的錯(cuò)誤假如出現(xiàn)才實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中，將非常難以察覺(jué)奇适。

如果你對(duì)上面這一點(diǎn)還抱有懷疑的話坟比，可以嘗試運(yùn)行下面這段代碼：

public class ErasedTypeEquivalence {
    public static void main(String[] args) {
        Class c1 = new ArrayList<String>().getClass();
        Class c2 = new ArrayList<Integer>().getClass();
        System.out.println(c1 == c2); // true
    }
}

問(wèn)題二

繼續(xù)復(fù)用我們上面的Node的類，對(duì)于泛型代碼嚷往，Java編譯器實(shí)際上還會(huì)偷偷幫我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)Bridge method葛账。

public class Node<T> {

    public T data;

    public Node(T data) { this.data = data; }

    public void setData(T data) {
        System.out.println("Node.setData");
        this.data = data;
    }
}

public class MyNode extends Node<Integer> {
    public MyNode(Integer data) { super(data); }

    public void setData(Integer data) {
        System.out.println("MyNode.setData");
        super.setData(data);
    }
}

看完上面的分析之后，你可能會(huì)認(rèn)為在類型擦除后皮仁，編譯器會(huì)將Node和MyNode變成下面這樣：

public class Node {

    public Object data;

    public Node(Object data) { this.data = data; }

    public void setData(Object data) {
        System.out.println("Node.setData");
        this.data = data;
    }
}

public class MyNode extends Node {

    public MyNode(Integer data) { super(data); }

    public void setData(Integer data) {
        System.out.println("MyNode.setData");
        super.setData(data);
    }
}

實(shí)際上不是這樣的籍琳，我們先來(lái)看一下下面這段代碼菲宴，這段代碼運(yùn)行的時(shí)候會(huì)拋出ClassCastException異常，提示String無(wú)法轉(zhuǎn)換成Integer：

MyNode mn = new MyNode(5);
Node n = mn; // A raw type - compiler throws an unchecked warning
n.setData("Hello"); // Causes a ClassCastException to be thrown.
// Integer x = mn.data;

如果按照我們上面生成的代碼趋急，運(yùn)行到第3行的時(shí)候不應(yīng)該報(bào)錯(cuò)(注意我注釋掉了第4行)喝峦，因?yàn)镸yNode中不存在setData(String data)方法，所以只能調(diào)用父類Node的setData(Object data)方法呜达，既然這樣上面的第3行代碼不應(yīng)該報(bào)錯(cuò)谣蠢，因?yàn)镾tring當(dāng)然可以轉(zhuǎn)換成Object了，那ClassCastException到底是怎么拋出的查近？

實(shí)際上Java編譯器對(duì)上面代碼自動(dòng)還做了一個(gè)處理：

class MyNode extends Node {

    // Bridge method generated by the compiler
    public void setData(Object data) {
        setData((Integer) data);
    }

    public void setData(Integer data) {
        System.out.println("MyNode.setData");
        super.setData(data);
    }

    // ...
}

這也就是為什么上面會(huì)報(bào)錯(cuò)的原因了眉踱，setData((Integer) data);的時(shí)候String無(wú)法轉(zhuǎn)換成Integer。所以上面第2行編譯器提示unchecked warning的時(shí)候霜威，我們不能選擇忽略谈喳，不然要等到運(yùn)行期間才能發(fā)現(xiàn)異常。如果我們一開(kāi)始加上Node<Integer> n = mn就好了戈泼，這樣編譯器就可以提前幫我們發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤婿禽。

問(wèn)題三

正如我們上面提到的，Java泛型很大程度上只能提供靜態(tài)類型檢查大猛，然后類型的信息就會(huì)被擦除扭倾，所以像下面這樣利用類型參數(shù)創(chuàng)建實(shí)例的做法編譯器不會(huì)通過(guò)：

public static <E> void append(List<E> list) {
    E elem = new E();  // compile-time error
    list.add(elem);
}

但是如果某些場(chǎng)景我們想要需要利用類型參數(shù)創(chuàng)建實(shí)例，我們應(yīng)該怎么做呢胎署？可以利用反射解決這個(gè)問(wèn)題：

public static <E> void append(List<E> list, Class<E> cls) throws Exception {
    E elem = cls.newInstance();   // OK
    list.add(elem);
}

我們可以像下面這樣調(diào)用：

List<String> ls = new ArrayList<>();
append(ls, String.class);

實(shí)際上對(duì)于上面這個(gè)問(wèn)題吆录，還可以采用Factory和Template兩種設(shè)計(jì)模式解決，感興趣的朋友不妨去看一下Thinking in Java中第15章中關(guān)于Creating instance of types(英文版第664頁(yè))的講解琼牧，這里我們就不深入了恢筝。

問(wèn)題四

我們無(wú)法對(duì)泛型代碼直接使用instanceof關(guān)鍵字，因?yàn)镴ava編譯器在生成代碼的時(shí)候會(huì)擦除所有相關(guān)泛型的類型信息巨坊，正如我們上面驗(yàn)證過(guò)的JVM在運(yùn)行時(shí)期無(wú)法識(shí)別出ArrayList<Integer>和ArrayList<String>的之間的區(qū)別：

public static <E> void rtti(List<E> list) {
    if (list instanceof ArrayList<Integer>) {  // compile-time error
        // ...
    }
}
=> { ArrayList<Integer>, ArrayList<String>, LinkedList<Character>, ... }

和上面一樣撬槽，我們可以使用通配符重新設(shè)置bounds來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題：

public static void rtti(List<?> list) {
    if (list instanceof ArrayList<?>) {  // OK; instanceof requires a reifiable type
        // ...
    }
}