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泛型

GGBOND2025/12/3大约 4 分钟

什么是泛型？

泛型是Java的重要特性，允许类、接口、方法在定义时使用类型参数，使用时再指定具体类型。

其核心目的是编译时类型检查，避免运行时类型转换异常，同时提升代码复用性。

为什么需要泛型？

  1. 代码复用：无需为不同数据类型编写重复代码。例如，未用泛型时，需重载add(int a, int b)、add(float a, float b)等方法；用泛型后，可复用为一个方法：
    private static <T extends Number> double add(T a, T b) {
    return a.doubleValue() + b.doubleValue();
}
  2. 类型安全：编译时约束集合或方法的类型，避免存入错误类型数据。例如，未用泛型时，List可存入任意类型，取出时强制转换易出错；用泛型后，List<String>仅允许存入String，编译时即可拦截错误：
    // 未用泛型（风险）
List list = new ArrayList();
list.add("string");
list.add(100); // 允许存入Integer，取出时转换易出错

// 用泛型（安全）
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("string");
list.add(100); // 编译报错，不允许存入非String类型

泛型底层是如何实现的？

Java 的泛型是通过 类型擦除 实现的。

[?]

类型擦除就是：泛型在编译后会被'擦掉'，运行时不再保留具体泛型类型。

[?]
List<String> list = new ArrayList<>();

编译器知道： “这个 List 只能放 String”。

但 编译完之后的字节码里，类型信息会被擦掉，变成：

List list = new ArrayList();  // JVM 看到的是这个效果

所以运行时 list.get(0) 返回的是 Object。

  • 那为什么还能拿到 String？

因为 编译器在需要的地方给你自动补 cast（类型强制转换）：

你的写法：

String s = list.get(0);

字节码会变成：

String s = (String) list.get(0);  // 编译器补的 cast

为什么要这样？

因为 Java 为了兼容旧代码（Java5 前没有泛型），所以采用了：

泛型 = 编译期检查 + 运行期擦除

  • 编译器会检查你是不是只放了 String
  • 运行时 JVM 只看到一个普通的 List（没有类型）
  • 编译器必须自动生成 (String) 来确保类型安全
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