15个问题告诉你如何使用Java泛型

摘要：Java泛型其本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数（type parameter）这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

Java泛型是J2 SE1.5中引入的一个新特性，其本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数（type parameter）这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

泛型方法

一般定义如下，即方法的前面加了个<T>

public class FTest {
    public <T> List<T> f(T t){...};
}

三种泛型参数推断方式：

1、直接在f()前面加确定泛型

fTest.<Integer>f(xxx)

2、通过输入参数确定， 下面这个推断为Integer

int number = 0;
fTest.f(number)

3、可通过 返回值 确定

List<Integer> list = fTest.f(xxx);

Q: 下面这段代码哪里有问题？ 是toString()那里吗？

public class A<T> {
    public static void  test(T t){
          System.out.println(t.toString());  
  }
}

A：test是static方法， 因此无法感知A<T>实例里的T
需要改成
public static <T> void test(T t)

toString（）那里没问题，toString就是Object的方法。

泛型参数和类型消除

Q： 泛型参数T在运行时，会变成什么？
A： 统一变成Object且不包含任何类型信息。

Q: 泛型参数T可以可以使用instanceof做比较吗？

class A<T> {
   void f(Object arg)
   if(arg instanceof T) {
      ...
   }
}

A: 不能，编译器会报错。

Q： 泛型参数T可以进行new T()或者new T[]操作吗？
A： 不能，编译器会报错。

Q： 能调用泛型参数对象里的方法吗？

T.f();

A： 只能调用Object的方法。

Q： 可以用T做强制转化吗？

T t = (T)object;

A: 能运行， 但不会真正发生转型， 编译时会触发waring警告。

新建泛型对象时的问题

先假定有2个类， 基类Parent 和子类Child

class Parent{}
class Child extends Parent{}

回答以下问题：
Q：下面这句话有问题吗？

List<Parent> list = new ArrayList<Child>()

A：有问题，编译就错误了。 List<Parent>和ArrayList<Child>并不存在父子类的关系

Q：

List<? extends Parent> list = new ArrayList<Child>();

这个list有什么特点？

A：这个list可以调用A a = list.get()， 但是不能list.add(new Parent())

• 原因：
  list.get()所做的操作是在返回时， 把内部的<? extend Parent> 强转成Parent， 是合理的，任何Parent的子类都可以转成Parent
  list.add(new Parent()）所做的操作是在输入时， 把外部的A转成内部的<? extend Parent>， 这是不合理的，因为我们不知道这个Parent对象可以转成哪个Parent的子类。

Q：

List<? super Child> list = new ArrayList<Parent>();

这个list有什么特点？
下面谁会报错

list.add(new Child())
list.add(new Parent())
Parent a= list.get();
Child b = list.get()

A：截图如下：

• Child c = list.get() 或者Parent p = list.get()所做的操作是在返回时， 把内部的<? super Child> 强转成外部的Parent或者child， 是不合理的， 因为编译器觉得child的父类 不一定 能转成parent或者child，所以禁止了这种行为（ 比如parent的父类是object， 但object不一定就能转成parent或者child）。*list.add(new Child())所做的操作是在输入时， 把外部的child或者parent转成内部的<? super Child>， 这是合理的，因为child和parent一定能转成child的父类。

Q：

List<?> list = new ArrayList<A>();

这个list有什么特点？

A：get和add都不行，只能做remove等无返回值无输入A的操作。
PS： 注意，不是说不能调用get或add方法， 而是调用get或add时，不能使用A这个对象去操作。
即无法做add(A) 或者 A a = get(0)
但是可以做add(object) 或者Object o = get(0)
因为？可以转为Object， 但是无法转为A。

Q：下面这个代码会报错吗？

   List<Fruit> fruitList = new ArrayList<>();
   fruitList.add(new Fruit());
   List<Apple> appleList = new ArrayList<>();
   appleList.add(new Apple());
   fruitList.addAll(appleList);
   System.out.println(fruitList);

A:不会报错。会正常打印结果。

PECS原则
注意PECS原则和上面的区别！
上面之前提到的? extend或者? supert， 都是在声明对象的时候用的。
而PECS原则是用于泛型对象的方法输入参数！

假设有一个类定义如下:

public static class MyList<T> {
    List<T> list = new ArrayList<>();

    // 把输入参数塞给自己，类似于生产操作
    public void pushList(List<T> t) {
        list.addAll(t);
    }

    // 把自己的内容塞给输入参数，类似于让输入参数做消费。
    public void pollList(List<T> t) {
         t.addAll(list);
    }
}

则T就是泛型参数。

Q：下面代码能正常运行吗？

MyList<Number> myList = new MyList<>();

List<Integer> intList = new ArrayList<>();
myList.pushList(intList);

List<Object> objectList = new ArrayList<>();
myList.pollList(objectList);

A:不能正常运行， pushList和pollList都会报错

因为编译器检查后，认为 List<Integer>和List<Number>不是一个东西！

Q： 如果上文要支持pushList，应该怎么修改pushList方法的定义？
A：改成这样：

// 把输入参数塞给自己，类似于生产操作
public void pushList(List<? extends T> t) {
    list.addAll(t);
}

即编译器认为，List<Integer> 和List<? extend Number>是一个东西，允许!

Q： 如果要支持pollList，怎么修改定义？
A：

// 把自己的内容塞给输入参数，类似于让输入参数做消费。
public void pollList(List<? super T> t) {
    t.addAll(list);
}

因为是把自己的东西塞给输入参数， 而想要能塞进去，必须保证自己这个T，是输入参数的子类，反过来说，输入参数必须是T的父类，所以用super
于是编译器认为，List<Object> 和List<? super Number>是一个东西，允许!

PECS原则出自Effective Java， 注意只是一个编程建议而已！

• 如果有一个类A，泛型参数为T
• 如果他一般只用于接收输入容器List后，塞入自己内部的T容器， 则类A就叫生产者， 因此输入参数最好定义为<? extend T>最好， 以便能接收任何T子类的容器。
• 如果他一般只用于接收输入容器后List， 把自己内部的T元素塞给它， 那么这个类A就叫消费者， 输入参数最好定义为<? super T>\ 最好， 以便自己的T元素能塞给任何T元素的父类容器。

 本文分享自华为云社区《15个问题掌握java泛型》，原文作者：breakDraw 。

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