Java泛型原理与应用：类型安全问题-蒲公英云

Java泛型原理与应用：类型安全问题

原创梦里梦外; 2024-11-13 23:50 72阅读 0赞

Java泛型是一种在编译时提供类型安全检查的机制，它允许在编译时检查集合中的元素类型，从而避免在运行时出现类型转换错误。泛型的主要目的是提供编译时类型安全，同时保持运行时的类型擦除（Type Erasure）以保持向后兼容性。

泛型原理1. 类型参数（Type Parameters）：泛型类或泛型方法可以有一个或多个类型参数，这些参数在声明时使用尖括号`<>`包围。

java public class Box<T> { private T t; public void set(T t) { this.t = t; } public T get() { return t; } }2. 类型擦除（Type Erasure）：Java泛型在编译时会将泛型类型替换为它们的边界（如果指定了的话），或者替换为Object（如果没有指定边界）。这意味着运行时泛型信息不保留，所有的泛型类型都被视为它们的边界或Object。

通配符（Wildcards）：通配符?用于表示未知的类型。它可以用来指定一个类型可以是任何类型，或者是一个特定类型的子类型。

javaList<? extends Number> numbers = new ArrayList<Integer>();4. 边界（Bounds）：可以为类型参数指定边界，以限制它们可以是哪些类型。

java public <T extends Number> void printArray(T[] array) { for (T element : array) { System.out.print(element + " "); } System.out.println(); }### 类型安全问题1. 编译时检查：泛型的主要优势之一是编译时类型检查。这意味着如果代码中存在类型不匹配的问题，编译器会在编译时抛出错误，而不是在运行时。
运行时类型擦除：由于Java的泛型信息在运行时不保留，因此无法在运行时检查泛型类型。这意味着如果需要在运行时进行类型检查，可能需要手动进行类型转换和检查。
类型转换问题：由于类型擦除，泛型集合不能直接存储原始类型（如int、double等），因为它们在运行时被视为Object。这可能导致ClassCastException。

javaList<Integer> list = new ArrayList<>(); list.add(1); Integer i = list.get(0); //正确int j = list.get(0); //错误：ClassCastException4. 泛型数组创建限制：Java不允许创建泛型类型的数组，因为数组在运行时需要知道具体的类型信息，而泛型信息在运行时被擦除。

javaList<String>[] listArray = new List<String>[10]; //错误：无法创建泛型数组###应用1. 集合：泛型在集合类（如ArrayList、HashMap）中广泛使用，以确保存储在集合中的元素类型一致。
方法：泛型方法允许方法接受不同类型的参数，并返回相同类型的结果。
泛型接口和类：可以创建泛型接口和类，以提供类型安全的抽象。