Java泛型类型参数

Java泛型是JDK 5.0引入的一个新特性，它允许在定义类、接口和方法时使用类型参数。泛型的主要目的是提高Java程序的类型安全，消除类型转换，并允许算法更加灵活地处理不同类型的数据。

基础概念

类型参数：在定义泛型类、接口或方法时，使用尖括号（<>）括起来的大写字母（如T、E、K、V等）表示类型参数。

泛型类：在类名后面使用尖括号指定类型参数的类。

泛型接口：与泛型类类似，接口也可以定义为泛型。

泛型方法：在方法返回类型前使用尖括号指定类型参数的方法。

优势

类型安全：编译时检查类型，减少运行时错误。
消除类型转换：不需要显式地进行类型转换。
代码重用：通过泛型可以编写适用于多种数据类型的通用代码。

类型

无界通配符：<?>
上界通配符：<? extends T>
下界通配符：<? super T>

应用场景

集合框架：如ArrayList<T>、HashMap<K, V>等。
通用算法：编写适用于多种数据类型的排序、查找等算法。
工厂模式：通过泛型实现更灵活的对象创建。

示例代码

泛型类

public class Box<T> {
    private T value;

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

    public T getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
}

泛型方法

public class Util {
    public static <T> void printArray(T[] array) {
        for (T element : array) {
            System.out.println(element);
        }
    }
}

使用示例

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Box<Integer> integerBox = new Box<>(123);
        System.out.println(integerBox.getValue());

        String[] strings = {"Hello", "World"};
        Util.printArray(strings);
    }
}

常见问题及解决方法

1. 类型擦除

问题：Java泛型在编译时会进行类型擦除，这意味着运行时无法获取泛型的具体类型。

解决方法：使用反射或传递类型标记（Type Token）来获取具体类型信息。

public class GenericClass<T> {
    private Class<T> type;

    public GenericClass(Class<T> type) {
        this.type = type;
    }

    public Class<T> getType() {
        return type;
    }
}

2. 无法实例化泛型类型参数

问题：不能直接使用new T()来创建泛型类型的实例。

解决方法：通过传递构造函数或使用工厂方法来创建实例。

public interface Factory<T> {
    T create();
}

public class IntegerFactory implements Factory<Integer> {
    @Override
    public Integer create() {
        return new Integer(0);
    }
}

3. 泛型数组创建限制

问题：不能直接创建泛型类型的数组，如new T[10]。

解决方法：使用Array.newInstance方法或通过对象数组进行转换。

public class GenericArray<T> {
    private T[] array;

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public GenericArray(Class<T> type, int size) {
        this.array = (T[]) Array.newInstance(type, size);
    }
}

通过以上方法和示例代码，可以有效地使用Java泛型来提高代码的灵活性和安全性。