详解Java泛型：使用场景与限制

原创墨蓝 2024-10-31 19:51 33阅读 0赞

Java泛型是在Java5中引入的一个特性，它允许在编译时提供类型安全，同时保持代码的灵活性。泛型主要用于集合类（如`List`、`Map`等）和自定义类。以下是Java泛型的使用场景和限制的详解：

### 使用场景1. **类型安全**：泛型的主要目的是提供类型安全。在没有泛型的情况下，集合只能存储`Object`类型的对象，这就需要在取出元素时进行类型转换，增加了出错的风险。使用泛型后，可以在编译时检查类型，减少运行时错误。

```javaList<String> list = new ArrayList<String>();
 list.add("Hello");
String str = list.get(0); //无需类型转换 ```2. **代码复用**：泛型允许你编写可以操作多种数据类型的代码，而不需要为每种类型编写相同的代码。例如，你可以编写一个泛型方法来处理不同类型的集合。

```java public <T> void printList(List<T> list) {
 for (T item : list) {
 System.out.println(item);
 }
 }
 ```3. **性能提升**：泛型避免了类型转换的开销，因为类型信息在编译时就已经确定，不需要在运行时进行转换。

4. **可读性增强**：代码中明确指定了集合中元素的类型，使得代码更易于理解和维护。

###限制1. **类型擦除**：Java泛型在编译时会被擦除，这意味着运行时泛型信息不保留。因此，你不能通过反射来获取泛型类型。

```javaList<String> list = new ArrayList<String>();
Type type = list.getClass().getGenericSuperclass();
 System.out.println(type); //打印的是 java.util.ArrayList，而不是 java.util.ArrayList<java.lang.String>
 ```2. **不能实例化泛型类型**：你不能直接实例化一个泛型类型，因为泛型类型在运行时是未知的。

```javaList<String> list = new ArrayList<>(); //正确List list2 = new List<>(); //错误：不能实例化泛型类型 ```3. **不能创建泛型数组**：你不能创建泛型类型的数组，因为数组在Java中是具体类型的。

```javaList<String>[] listArray = new List<String>[10]; //错误：不能创建泛型数组 ```作为替代，你可以创建一个泛型类型的数组，然后将其强制转换为需要的类型。

```java@SuppressWarnings("unchecked")
List<String>[] listArray = (List<String>[]) new List[10];
 ```4. **不能使用基本数据类型作为泛型类型参数**：泛型类型参数必须是对象类型，不能是基本数据类型。

```javaList<int> list = new ArrayList<>(); //错误：不能使用基本数据类型List<Integer> list = new ArrayList<>(); //正确：使用包装类 ```5. **限制的继承**：泛型类不能继承非泛型类，也不能被非泛型类继承。

```java class NonGenericClass {}
 class GenericClass extends NonGenericClass {} //错误：泛型类不能继承非泛型类 ```6. **限制的通配符**：在使用泛型时，可以使用通配符`?`来表示未知的类型，但有限制。

```javaList<?> list = new ArrayList<>(); //正确：未知的类型List<? extends Number> list = new ArrayList<>(); //正确：Number的子类型List<? super Number> list = new ArrayList<>(); //正确：Number的超类型 ```泛型是Java中一个强大的特性，它提供了类型安全和代码复用，但同时也带来了一些限制。了解这些限制可以帮助你更有效地使用泛型。