全文大約【4600】字，不說(shuō)廢話(huà)，只講可以讓你學(xué)到技術(shù)、明白原理的純干貨!本文帶有豐富的案例及配圖視頻，讓你更好地理解和運(yùn)用文中的技術(shù)概念，并可以給你帶來(lái)具有足夠啟迪的思考......

　　一. 泛型方法

　　1.簡(jiǎn)介

　　我們可以在定義接口和類(lèi)時(shí)使用泛型，這樣該接口和類(lèi)中的所有方法及成員變量等處，也都可以使用該泛型。但其實(shí)泛型可以應(yīng)用在整個(gè)類(lèi)上，也可以只應(yīng)用在類(lèi)中的某個(gè)方法上。也就是說(shuō)，方法所在的類(lèi)可以是泛型類(lèi)，也可以不是泛型類(lèi)。方法中是否帶有泛型，與其所在的類(lèi)有沒(méi)有泛型沒(méi)有關(guān)系。

　　泛型方法是在調(diào)用方法時(shí)才確定類(lèi)型的方法，泛型可以使得該方法獨(dú)立于類(lèi)而產(chǎn)生變化。另外，static靜態(tài)方法無(wú)法訪問(wèn)泛型類(lèi)的類(lèi)型參數(shù)，因此，如果想讓一個(gè)static方法具有泛型能力，就必須使該靜態(tài)方法成為泛型方法。

　　2.語(yǔ)法

　　我們?cè)诙x泛型方法時(shí)，需要在方法名的前面添加類(lèi)型參數(shù)。定義泛型方法的語(yǔ)法格式如下：　

[訪問(wèn)權(quán)限修飾符] [static] [final] <類(lèi)型參數(shù)列表> 返回值類(lèi)型 方法名([形式參數(shù)列表])

　　例如：　　

public static <T> List showInfo(Class<T> clazz,int userId){}

　　一般情況下，我們編寫(xiě)泛型方法時(shí)，必須在該方法的名稱(chēng)前聲明要使用的泛型，并且可以同時(shí)聲明多個(gè)泛型，中間也是用逗號(hào)分割。接下來(lái)小編就定義一個(gè)泛型方法，給大家具體介紹一下泛型方法的創(chuàng)建和使用。

　　3. 代碼案例

　　這里我們定義一個(gè)泛型方法，用于對(duì)數(shù)組排序后再遍歷元素輸出，代碼如下：　　

import java.util.Arrays;

/**
 * @author 一一哥Sun
 */
public class Demo04 {
    
    //定義了一個(gè)靜態(tài)的泛型方法，遍歷數(shù)組中的每個(gè)元素
    public static <T> void printArray(T[] arr) {
        //先對(duì)數(shù)組進(jìn)行排序
        Arrays.sort(arr);
        //再遍歷數(shù)組元素
        for (T t : arr) {
            System.out.print(t + " ");
        }
        System.out.println();
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] nums= {100,39,8,200,65};
        //調(diào)用泛型方法
        printArray(nums);
    }
}

　　在上面的代碼中，printArray()就是一個(gè)泛型方法，該方法中使用了類(lèi)型參數(shù)T。并且我們?cè)诜椒ǖ膮?shù)中，使用類(lèi)型參數(shù)T定義了一個(gè)泛型數(shù)組T[]，接著對(duì)該數(shù)組進(jìn)行排序和遍歷。這樣以后無(wú)論我們傳入任何類(lèi)型的數(shù)組，都可以在不進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換的前提下，輕松實(shí)現(xiàn)排序等功能了，這樣我們之前提的需求也就很容易實(shí)現(xiàn)了。

　　二. 通配符

　　除了以上這些用法之外，泛型中還有一個(gè)很重要的通配符功能，接下來(lái)我們就來(lái)看看它是怎么回事。

　　1.簡(jiǎn)介

　　泛型中的通配符其實(shí)也是一種特殊的泛型類(lèi)型，也稱(chēng)為通配符類(lèi)型參數(shù)。利用通配符類(lèi)型參數(shù)，可以讓我們編寫(xiě)出更通用的代碼，甚至可以在不知道實(shí)際類(lèi)型的情況下使用它們。我們一般是使用 ? 來(lái)代替具體的類(lèi)型參數(shù)，例如 List 在邏輯上可以等同于 List、List 等所有 List<具體類(lèi)型實(shí)參> 的類(lèi)。

　　對(duì)此，有的小伙伴可能會(huì)很好奇，我們?yōu)槭裁葱枰ㄅ浞?其實(shí)之所以會(huì)出現(xiàn)通配符，主要是在開(kāi)發(fā)時(shí)，有時(shí)候我們需要一個(gè)泛型類(lèi)型，但我們卻不知道該使用哪個(gè)具體的類(lèi)型。在這種情況下，我們就可以使用通配符類(lèi)型參數(shù)，讓代碼更加地通用。比如，我們想編寫(xiě)一個(gè)可以接受任何類(lèi)型的集合，并返回其中最大的元素時(shí)，此時(shí)我們可能并不確定到底該傳入哪個(gè)具體的集合，那使用通配符就會(huì)更好一些。

　　2.通配符的形式

　　泛型通配符在具體使用時(shí)，有如下三種實(shí)現(xiàn)形式：

　　● 未限定通配符(?)：?表示未知類(lèi)型的通配符;

　　● 上限通配符(? extends T)：?表示類(lèi)型上限的通配符，T是一個(gè)類(lèi)或接口;

　　● 下限通配符(? super T)：?表示類(lèi)型下限的通配符，T是一個(gè)類(lèi)或接口。

　　接下來(lái)小編針對(duì)以上這三種形式，分別通過(guò)幾個(gè)案例來(lái)給大家講解其用法。

　　3.未限定通配符(?)

　　未限定通配符(?)是一種表示未知類(lèi)型的通配符，它可以在需要一個(gè)類(lèi)型參數(shù)的情況下使用。但由于沒(méi)有限制，因此它只能用于簡(jiǎn)單的情況，例如集合中的迭代器或者返回類(lèi)型是泛型的方法等。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：　　

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author 一一哥Sun 
 */
public class Demo05 {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = new ArrayList<String>();
        List<Integer> ages = new ArrayList<Integer>();
        List<Number> numbers = new ArrayList<Number>();

        names.add("一一哥");
        names.add("秦始皇");
        ages.add(28);
        ages.add(50);
        ages.add(28);
        numbers.add(100);
        numbers.add(800);

        printElement(names);
        printElement(ages);
        printElement(numbers);
    }

    //未限定通配符的使用
    public static void printElement(List<?> data) {
        for(int i=0;i<data.size();i++) {
            //data.getClass().getSimpleName():用于獲取某個(gè)類(lèi)的類(lèi)名
            System.out.println(data.getClass().getSimpleName()+"--data: " + data.get(i));
        }
    }

}

　　在這個(gè)例子中，printElement()方法就接受了一個(gè)未知類(lèi)型的List集合，所以names，ages，numbers都可以作為這個(gè)方法的實(shí)參，這就是未限定通配符的作用。

　　4. PECS原則

　　PECS是Producer Extends Consumer Super的縮寫(xiě)，這是關(guān)于Java泛型的一種設(shè)計(jì)原則。該原則表示，如果我們需要返回T，它是生產(chǎn)者(Producer)，要使用extends通配符;如果需要寫(xiě)入T，它就是消費(fèi)者(Consumer)，要使用super通配符。該原則可以指導(dǎo)我們?cè)谑褂梅盒蜁r(shí)，該如何定義類(lèi)型參數(shù)的上限和下限。

　　當(dāng)我們使用泛型時(shí)，可能需要定義類(lèi)型參數(shù)的上限和下限。例如，我們想要編寫(xiě)一個(gè)方法來(lái)處理一些集合類(lèi)型，但我們不知道這些集合中到底有什么類(lèi)型的元素，此時(shí)我們就可以定義一個(gè)類(lèi)型參數(shù)來(lái)處理所有的集合類(lèi)型。一般我們可以利用extends來(lái)設(shè)置泛型上限，利用super來(lái)設(shè)置泛型下限。接下來(lái)小編會(huì)在下面的第5和第6小結(jié)中，給大家講解泛型的上限和下限具體該如何實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)大家繼續(xù)往下學(xué)習(xí)。

　　5. 上限通配符(? extends T)

　　上限通配符(?extends T)是一種表示類(lèi)型上限的通配符，其中T是一個(gè)類(lèi)或接口，泛型類(lèi)的類(lèi)型必須實(shí)現(xiàn)或繼承 T這個(gè)接口或類(lèi)。它指定了可以使用的類(lèi)型上限，主要是用于限制輸入的參數(shù)類(lèi)型。　

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author 一一哥Sun 
 */
public class Demo06 {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = new ArrayList<String>();
        List<Integer> ages = new ArrayList<Integer>();
        List<Number> numbers = new ArrayList<Number>();

        names.add("一一哥");
        names.add("秦始皇");
        ages.add(28);
        ages.add(50);
        ages.add(28);
        numbers.add(100);
        numbers.add(800);
        
        //String等非Number類(lèi)型就不行
        //printElementUpbound(names);
        
        //泛型值只能是Number及其子類(lèi)類(lèi)型,所以Integer/Double/Float等類(lèi)型都可以，但String就不行
        printElementUpbound(ages);
        printElementUpbound(numbers);
    }

    //上限通配符的使用，這里的泛型值只能是Number及其子類(lèi)類(lèi)型
    public static void printElementUpbound(List<? extends Number> data) {
        for(int i=0;i<data.size();i++) {
            //data.getClass().getSimpleName():用于獲取某個(gè)類(lèi)的類(lèi)名
            System.out.println(data.getClass().getSimpleName()+"--data: " + data.get(i));
        }
    }
}

　　在這個(gè)例子中，printElementUpbound方法中的集合泛型，可以是Number類(lèi)或其子類(lèi)，除此之外的其他類(lèi)型都不行。也就是說(shuō)，我們只能使用Number或其子類(lèi)作為類(lèi)型參數(shù)，泛型類(lèi)型的上限是Number，這就是上限通配符的含義。

　　6. 下限通配符(? super T)

　　下限通配符(?super T)是一種表示類(lèi)型下限的通配符，其中T是一個(gè)類(lèi)或接口。它指定了可以使用的類(lèi)型下限，主要用于限制輸出的參數(shù)類(lèi)型。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：　

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author 一一哥Sun 
 * V我領(lǐng)資料：syc_2312119590 
 * 各平臺(tái)都有小編的同名博客哦
 */
public class Demo07 {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = new ArrayList<String>();
        List<Integer> ages = new ArrayList<Integer>();
        List<Double> numbers = new ArrayList<Double>();

        names.add("一一哥");
        names.add("秦始皇");
        ages.add(28);
        ages.add(50);
        ages.add(28);
        numbers.add(100.0);
        numbers.add(800.9);
        
        //String等非Number類(lèi)型就不行
        //printElementUpbound(names);
        
        //此時(shí)Double類(lèi)型也不行
        //printElementDownbound(numbers);
        
        //泛型值只能是Integer及其父類(lèi)類(lèi)型,所以Double/Float/String等類(lèi)型都不可以
        printElementDownbound(ages);
        
    }

    //下限通配符的使用，這里的泛型值只能是Integer及其父類(lèi)類(lèi)型
    public static void printElementDownbound(List<? super Integer> data) {
        for(int i=0;i<data.size();i++) {
            System.out.println(data.getClass().getSimpleName()+"--data: " + data.get(i));
        }
    }
}

　　在這個(gè)例子中，printElementDownbound方法中的集合泛型，可以是Integer或其父類(lèi)型，即類(lèi)型下限是Integer，除此之外的其他類(lèi)型都不行。也就是說(shuō)，我們只能使用Integer或其父類(lèi)作為類(lèi)型參數(shù)，泛型類(lèi)型的下限是Integer，這就是下限通配符的含義。

　　7. 和的區(qū)別

　　在這里，小編要給大家再總結(jié)一下和的區(qū)別：

　　● 允許調(diào)用T get()這樣的讀方法來(lái)獲取T對(duì)象的引用，但不允許調(diào)用set(T)這樣的寫(xiě)方法來(lái)傳入T的引用(傳入null除外);

　　● 允許調(diào)用set(T)這樣的寫(xiě)方法傳入T對(duì)象的引用，但不允許調(diào)用T get()這樣的讀方法來(lái)獲取T對(duì)象的引用(獲取Object除外)。

　　● 即允許讀不允許寫(xiě)，允許寫(xiě)不允許讀。

　　大家注意，無(wú)論是未限定通配符、上限通配符還是下限通配符，我們既可以在方法中使用，也可以在類(lèi)或接口中使用。

　　三. 泛型擦除

　　我們?cè)趯W(xué)習(xí)泛型時(shí)，除了要掌握上面這些泛型類(lèi)、泛型接口、泛型方法以及通配符等內(nèi)容之外，還要學(xué)習(xí)泛型擦除的相關(guān)內(nèi)容。那么什么是泛型擦除呢?我們繼續(xù)往下學(xué)習(xí)吧。

　　1.簡(jiǎn)介

　　所謂的泛型擦除(Type Erasure)，就是指在編譯時(shí)，JVM編譯器會(huì)將所有的泛型信息都擦除掉，變成原始類(lèi)型，一般是將泛型的類(lèi)型參數(shù)替換成具體類(lèi)型的上限或下限(如果沒(méi)有指定上界，則默認(rèn)為Object)。

　　換句話(huà)說(shuō)，雖然我們?cè)诖a中使用了泛型，但在編譯后，所有的泛型類(lèi)型都會(huì)被擦除掉，轉(zhuǎn)而使用其對(duì)應(yīng)的原始類(lèi)型。這就是Java泛型的底層實(shí)現(xiàn)原理。這樣設(shè)計(jì)的目的是為了兼容舊的JDK版本，使得Java具有了較好的向后兼容性，舊的非泛型代碼可以直接使用泛型類(lèi)庫(kù)，而不需要進(jìn)行任何修改。同時(shí)，Java也提供了反射機(jī)制來(lái)操作泛型類(lèi)型，使得泛型類(lèi)型在某些情況下還是可以被獲取到的，所以即使有泛型擦除，仍然也不會(huì)太影響Java虛擬機(jī)的運(yùn)行時(shí)效率。

　　比如，在我們定義一個(gè)泛型類(lèi)時(shí)，我們會(huì)使用泛型類(lèi)型參數(shù)來(lái)代替具體的類(lèi)型，好比下面這個(gè)例子：

public class Box<T> {
    private T content;

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

    public T getContent() {
        return content;
    }

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

　　2.泛型擦除帶來(lái)的限制

　　在編譯之后，這個(gè)泛型類(lèi)的類(lèi)型參數(shù)T就會(huì)被擦除，成為其對(duì)應(yīng)的原始類(lèi)型Object。這也意味著，我們無(wú)法在運(yùn)行時(shí)獲取到泛型的實(shí)際類(lèi)型參數(shù)，所以泛型擦除的使用會(huì)有一些限制。首先由于泛型類(lèi)型參數(shù)被擦除了，因此我們?cè)谶\(yùn)行時(shí)就無(wú)法獲得泛型類(lèi)型參數(shù)的信息。例如，如果我們有一個(gè)List類(lèi)型的變量，在運(yùn)行時(shí)我們就無(wú)法獲得這個(gè)List集合中的元素類(lèi)型是Integer。另一個(gè)限制是在使用泛型類(lèi)型時(shí)，還需要注意類(lèi)型安全性。在編譯階段，編譯器會(huì)檢查泛型類(lèi)型的類(lèi)型安全性;但在運(yùn)行階段，由于泛型類(lèi)型參數(shù)被擦除了，因此就無(wú)法保證類(lèi)型安全性了。泛型擦除的限制，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　無(wú)法使用基本類(lèi)型實(shí)例化類(lèi)型參數(shù);

　　無(wú)法在運(yùn)行時(shí)獲取泛型類(lèi)型信息;

　　泛型類(lèi)型參數(shù)不能用于靜態(tài)變量或靜態(tài)方法;

　　不能實(shí)例化T類(lèi)型。

　　接下來(lái)小編再給大家具體分析一下這些限制。

　　2.1 無(wú)法使用基本類(lèi)型實(shí)例化類(lèi)型參數(shù)

　　Java泛型中的類(lèi)型參數(shù)不能是基本類(lèi)型，只能是類(lèi)或接口類(lèi)型。例如，以下代碼在編譯階段會(huì)出錯(cuò)，無(wú)法通過(guò)編譯：　　

List<int> list = new ArrayList<int>();

　　正確的寫(xiě)法是使用基本類(lèi)型對(duì)應(yīng)的包裝類(lèi)型，如下所示：　　

List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

　　2.2 無(wú)法在運(yùn)行時(shí)獲取泛型類(lèi)型信息

　　由于泛型擦除的存在，導(dǎo)致我們?cè)诔绦蜻\(yùn)行時(shí)無(wú)法獲取泛型類(lèi)型的信息。例如，以下代碼在運(yùn)行時(shí)就無(wú)法獲取List的元素類(lèi)型：　　

List<String> list = new ArrayList<String>(); 
Class<?> clazz = list.getClass(); 
Type type = clazz.getGenericSuperclass(); 
// 輸出：class java.util.ArrayList<E>
System.out.println(type); 

　　在輸出的結(jié)果中，我們只能得到ArrayList的類(lèi)型信息，而無(wú)法獲取到集合中具體的泛型類(lèi)型信息，也就是獲取不到String的信息。但如果我們就是想在運(yùn)行時(shí)獲取到泛型的實(shí)際類(lèi)型參數(shù)，其實(shí)可以參考以下方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)：　

public class Box<T> {
    private T content;

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

    public T getContent() {
        return content;
    }

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

    public Class<?> getContentType() {
        return content.getClass();
    }
}

　　在上面的代碼中，我們新增了一個(gè)方法 getContentType()，該方法用于返回泛型類(lèi)型參數(shù)的實(shí)際字節(jié)碼類(lèi)型，以后我們通過(guò)調(diào)用這個(gè)方法，就可以間接地獲取到泛型類(lèi)型的信息了。

　　2.3 泛型類(lèi)型參數(shù)不能用于靜態(tài)變量或靜態(tài)方法

　　由于泛型類(lèi)型參數(shù)是在實(shí)例化對(duì)象時(shí)才被確定的，因此不能在靜態(tài)變量或靜態(tài)方法中使用泛型類(lèi)型參數(shù)。例如，以下代碼是無(wú)法編譯通過(guò)的：　　

public class MyClass<T> {   
    //這樣的代碼編譯不通過(guò)
    private static T value;   
    
    public static void setValue(T value) {        
        MyClass.value = value;     
    } 
}

　　正確的寫(xiě)法是使用一個(gè)實(shí)際類(lèi)型來(lái)代替泛型類(lèi)型參數(shù)：　　

public class MyClass {     
    private static String value;          
    public static void setValue(String value) {         
        MyClass.value = value;     
    } 
}

　　2.4 不能實(shí)例化T類(lèi)型

　　比如在下面的案例中：　　

public class MyClass<T> {
    private T first;
    private T last;
    
    public MyClass() {
        first = new T();
        last = new T();
    }
}

　　上述代碼無(wú)法通過(guò)編譯，因?yàn)闃?gòu)造方法的兩行語(yǔ)句：　

first = new T(); 
last = new T(); 

　　擦拭后實(shí)際上變成了：　　

first = new Object(); 
last = new Object(); 

　　這樣一來(lái)，創(chuàng)建new MyClass()和創(chuàng)建new MyClass()就變成了Object，編譯器會(huì)阻止這種類(lèi)型不對(duì)的代碼。如果我們想對(duì)泛型T進(jìn)行實(shí)例化，需要借助Class參數(shù)并集合反射技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，且在使用時(shí)也必須傳入Class。

　　四. 結(jié)語(yǔ)

　　不過(guò)，盡管泛型擦除有一些限制，但泛型仍然不失為一種強(qiáng)大的編程工具，它可以提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。通過(guò)合理地使用泛型，我們可以在編譯時(shí)進(jìn)行類(lèi)型檢查，避免類(lèi)型轉(zhuǎn)換的錯(cuò)誤和運(yùn)行時(shí)異常，從而提高了代碼的安全性和可靠性。同時(shí)，我們也需要了解Java泛型擦除的限制，以便在實(shí)際應(yīng)用中做出正確的決策。