Java中的泛型

一、泛型概述

1.什么是泛型?为什么要使用泛型？

泛型，即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参列表，普通方法的形参列表中，每个形参的数据类型是确定的，而变量是一个参数。在调用普通方法时需要传入对应形参数据类型的变量（实参），若传入的实参与形参定义的数据类型不匹配，则会报错。

那参数化类型是什么？以方法的定义为例，在方法定义时，将方法签名中的形参的数据类型也设置为参数（也可称之为类型参数），在调用该方法时再从外部传入一个具体的数据类型和变量。

泛型的本质是为了将类型参数化， 也就是说在泛型使用过程中，数据类型被设置为一个参数，在使用时再从外部传入一个数据类型；而一旦传入了具体的数据类型后，传入变量（实参）的数据类型如果不匹配，编译器就会直接报错。这种参数化类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

 

2.泛型使用场景

 在 ArrayList 集合中，可以放入所有类型的对象，假设现在需要一个只存储了 String 类型对象的 ArrayList 集合。

public void test() {
    ArrayList list = new ArrayList();
    list.add("aaa");
    list.add("bbb");
    list.add("ccc");
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        System.out.println((String)list.get(i));
    }
}

• 上面代码没有任何问题，在遍历 ArrayList 集合时，只需将 Object 对象进行向下转型成 String 类型即可得到 String 类型对象。

但如果在添加 String 对象时，不小心添加了一个 Integer 对象，会发生什么？看下面代码：

public void test() {
    ArrayList list = new ArrayList();
    list.add("aaa");
    list.add("bbb");
    list.add("ccc");
    list.add(111);
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        System.out.println((String)list.get(i));
    }
}

• 上述代码在编译时没有报错，但在运行时却抛出了一个 ClassCastException 异常，其原因是 Integer 对象不能强转为 String 类型。

那如何可以避免上述异常的出现？即我们希望当我们向集合中添加了不符合类型要求的对象时，编译器能直接给我们报错，而不是在程序运行后才产生异常。这个时候便可以使用泛型了。

@ Test
public void test() {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("aaa");
    list.add("bbb");
    list.add("ccc");
    list.add(111);// 在编译阶段，编译器会报错
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        System.out.println((String)list.get(i));
    }
}

• < String > 是一个泛型，其限制了 ArrayList 集合中存放对象的数据类型只能是 String，当添加一个非 String 对象时，编译器会直接报错。这样，我们便解决了上面产生的 ClassCastException 异常的问题（这样体现了泛型的类型安全检测机制）。