Java泛型(一)
一、泛型的定义
1、什么是java泛型？
泛型是Java SE 1.5的新特性，泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。
这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。
2、为什么需要泛型？
Java语言引入泛型的好处是安全简单。可以将运行时错误提前到编译时错误。
在Java SE 1.5之前，没有泛型的情况的下，通过对类型Object的引用来实现参数的“任意化”，“任意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换，
而这种转换是要求开发者对实际参数类型可以预知的情况下进行的。对于强制类型转换错误的情况，编译器可能不提示错误，在运行的时候才出现
异常，这是一个安全隐患。泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，提高代码的重用率。
3、泛型的好处？
（1）类型安全。
通过知道使用泛型定义的变量的类型限制，编译器可以更有效地提高Java程序的类型安全。
（2）消除强制类型转换。
消除源代码中的许多强制类型转换。这使得代码更加可读，并且减少了出错机会。所有的强制转换都是自动和隐式的。
（3）提高性能。
4、泛型使用的注意事项
（1）泛型类型变量不能是基本数据类型。
就比如，没有ArrayList<double>，只有ArrayList<Double>。因为当类型擦除后，ArrayList的原始类中的类型变量（T）替换为Object，
但Object类型不能存储double值。
（2）泛型的类型参数可以有多个，用逗号分隔。
Node<T,E,V,K>
（3）不能对确切的泛型类型使用instanceof操作。如下面的操作是非法的，编译时会出错。
if( arrayList instanceof ArrayList<String>){}//编译错误
（4）不能创建一个确切的泛型类型的数组。
例如：
List<String>[] ls = new ArrayList<String>[10];//编译报错
List<String>[] list = new ArrayList[10];//正确
List<?>[] ls = new ArrayList<?>[10];//正确
（5）泛型在静态方法和静态类中的问题
泛型类中的静态方法和静态变量不可以使用泛型类所声明的泛型类型参数
public /*static*/ class StaticGenerator<T> {
//泛型的静态方法
public static <T> void show(T t){
System.out.println("泛型测试：t is " + t);
}
/*public static T one; //编译错误
public static T print(T one){ //编译错误
return null;
}*/
}
因为泛型类中的泛型参数的实例化是在定义泛型类型对象（例如ArrayList<Integer>）的时候指定的，而静态变量和静态方法不需要使用对象来调用。
对象都没有创建，如何确定这个泛型参数是何种类型，所以当然是错误的。但是要注意区分下面的一种情况：
泛型方法：在泛型方法中使用的T是自己在方法中定义的T，而不是泛型类中的T。
（6）泛型类型引用传递问题
在Java中，像下面形式的引用传递是不允许的：
ArrayList<String> arrayList1=new ArrayList<Object>();//编译错误
ArrayList<Object> arrayList2=new ArrayList<String>();//编译错误
二、泛型的实现原理
1、类型擦除
ArrayList<String> arrayString = new ArrayList<String>();
ArrayList<Integer> arrayInteger = new ArrayList<Integer>();
System.out.println(arrayString.getClass() == arrayInteger.getClass());//输出：true
在编译期间，所有的泛型信息都会被擦除，List<Integer>和List<String>类型，在编译后都会变成List类型（原始类型）。
Java中的泛型基本上都是在编译器这个层次来实现的，这也是Java的泛型被称为“伪泛型”的原因。
2、原始类型
原始类型就是泛型类型擦除了泛型信息后，在字节码中真正的类型。无论何时定义一个泛型类型，相应的原始类型都会被自动提供。
原始类型的名字就是删去类型参数后的泛型类型的类名。擦除类型变量，并替换为限定类型（T为无限定的类型变量，用Object替换）。
//泛型类型
class Pair<T> {
private T value;
public T getValue() {
return value;
}
public void setValue(T value) {
this.value = value;
}
}
//原始类型
class Pair {
private Object value;
public Object getValue() {
return value;
}
public void setValue(Object value) {
this.value = value;
}
}
在Pair<T>中，T是一个无限定的类型变量，所以用Object替换。如果是Pair<T extends Number>，擦除后，类型变量用Number类型替换。
3、桥接方法
Node<T>：声明Node<String>还是Node<Integer>，到了运行期间，JVM统统视为Node<Object>。
原因：对于泛型代码，Java编译器实际上还会偷偷帮我们实现一个Bridge method（桥接方法）。
解决办法：
Node<T extends Comparable<T>> 代替 Node<T>
public class Node<T> {
public T data;
public Node(T data) { this.data = data; }
public void setData(T data) {
System.out.println("Node.setData");
this.data = data;
}
}
public class MyNode extends Node<Integer> {
public MyNode(Integer data) { super(data); }
public void setData(Integer data) {
System.out.println("MyNode.setData");
super.setData(data);
}
}
测试代码如下：
MyNode mn = new MyNode(5);
Node n = mn; // A raw type - compiler throws an unchecked warning
n.setData("Hello"); // Causes a ClassCastException to be thrown.
Integer x = mn.data;
System.out.println(n.toString());
System.out.println(x);
编译之后的代码如下：
class MyNode extends Node {
// Bridge method generated by the compiler
public void setData(Object data) {
setData((Integer) data);
}
public void setData(Integer data) {
System.out.println("MyNode.setData");
super.setData(data);
}
// ...
}