目錄

第一問：什么是泛型？有什么好處？

第二問：泛型是如何實現的呢？

第三問：類型擦除的缺點有哪些？

第四問：泛型中上下界限定符extends和super有什么區別？

第五問：List、List、List之間的區別？

第六問：如何在泛型為Integer的ArrayList中存放一個String類型的對象？

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我們用問面試題的方式來講解集合的泛型概念，這樣方便讀者理解。

第一問：什么是泛型？有什么好處？

Java泛型（generics） 是JDK5中引入的一個新特性，允許在定義類和接口的時候使用類型參數（type parameter）。聲明的類型參數在使用時用具體的類型來替換。泛型最主要的應用是在JDK5中的新集合類框架中。

泛型的好處有兩個：

1. 方便：可以提高代碼的復用性。以List接口為例，我們可以將String、Integer等類型放入List中，如不用泛型，存放String類型要寫一個List接口，存放Integer要寫另外一個List接口，泛型可以很好的解決這個問題。
2. 安全：在泛型出現之前，通過Object實現的類型轉換需要在運行時檢查，如果類型轉換出錯，程序直接GG，可能會帶來毀滅性打擊。而泛型的作用就是在編譯時做類型檢查，這無疑增加程序的安全性。

第二問：泛型是如何實現的呢？

Java中的泛型通過類型擦除的方式來實現，通俗點理解，就是通過語法糖的形式，在java->.class轉換的階段，將List<String>擦除調轉為List的手段。換句話說，Java的泛型只在編譯期，jvm是不會感知到泛型的。

比如Java的編譯器在編譯以下代碼時：

public class Foo<T> {T bar;void doSth(T param) {}
};Foo<String> f1;
Foo<Integer> f2;

在編譯后的字節碼文件中，會把泛型的信息擦除掉：

public class Foo {Object bar;void doSth(Object param) {}
};

也就是說，在代碼中的Foo<String> 和 Foo<Integer>使用的類，經過編譯后都是同一個類。

所以說泛型技術實際上是Java語言的一顆語法糖，因為泛型經過編譯器處理之后就被擦除了。

這種擦除的過程，被稱之為——類型擦除。所以類型擦除指的是通過類型參數名T，將泛型類型實例關聯到同一份字節碼上。編譯器只為泛型類型生成一份字節碼，并將其實例關聯到這份字節碼上。類型擦除的關鍵在于從泛型類型中清除類型變量的相關信息，并在僅需要的時候插入類型標記和類型轉換的方法。

第三問：類型擦除的缺點有哪些？

1. 泛型不可以重載
2. 泛型異常類不可以多次catch
3. 泛型類中的靜態變量也只有一份，不會有多份

第四問：泛型中上下界限定符extends和super有什么區別？

<? extends T> 表示類型的上界，表示參數化類型可能是T或是T的子類。

// 定義一個泛型方法，接受任何繼承自Number的類型
public <T extends Number> void processNumber(T number) {
// 在這個方法中，可以安全地調用Number的方法
double value = number.doubleValue();
// 其他操作...
}

<? super T> 表示類型下界（Java Core中叫超類型限定），表示參數化類型是此類型的超類型（父類型），直至Object。

// 定義一個泛型方法，接受任何類型的List，并向其中添加元素
public <T> void addElements(List<? super T> list, T element) {
list.add(element);
// 其他操作...
}

在使用限定通配符的時候，需要遵守PECS原則，即Producer Extends, Consumer Super：上界生產，下界消費。

如果是從集合中讀取類型T的數據，并且不能寫入，可以使用<? extends 通配符; (Producer Extends)，如上面的processNumber方法。

如果是從集合中寫入類型T的數據，并且不需要讀取，可以使用<? super 通配符; (Consumer Super)，如上面的addElements方法。

如果既要存又要取，那就不要用任何通配符。

第五問：List<?>、List<Object>、List之間的區別？

1. List<?> 是一個未知類型的List，而List<Object> 其實是任意類型的List。可以把List<String>、List<Integer>賦值給List<?>，卻不能把List<String>賦值給List<Object>。

2. 可以把任何帶參數的類型傳遞給原始類型List，但卻不能把List<String>賦值給List<Object>，因為會產生編譯錯誤（不支持協變）。

3. List<?>由于不確定列表中元素的具體類型，因此只能從這種列表中讀取數據，而不能往里面添加除了null之外的任何元素。

public class Test {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<>();test(list);// 編譯出錯test1(list);test2(list);test3(list);}public static void test(List list) {list.add("CLAY");list.add(666);}public static void test1(List<Object> list) {list.add(new Test());}public static void test2(List<?> list) {// 編譯出錯list.add("CLAY");// 編譯正常list.get(0);}public static void test3(List<String> list) {list.add("CLAY");}
}

第六問：如何在泛型為Integer的ArrayList中存放一個String類型的對象？

通過反射可以實現：

List<Integer> list = new ArrayList<>();
Method method = list.getClass().getMethod("add", Object.class);
method.invoke(list, "Java反射機制實例");
System.out.println(list.get(0));