一、什么是泛型

一般的类和方法，只能使用具体的类型: 要么是基本类型，要么是自定义的类。如果要编写可以应用于多种类型的代码，这种刻板的限制对代码的束缚就会很大。
—– 来源《Java编程思想》对泛型的介绍。

泛型是在JDK1.5引入的新的语法，通俗讲，泛型：就是适用于许多许多类型。从代码上讲，就是对类型实现了参数化。

二、引出泛型

实现一个类，类中包含一个数组成员，使得数组中可以存放任何类型的数据，也可以根据成员方法返回数组中某个下标的值？
思路：

我们以前学过的数组，只能存放指定类型的元素，例如：int[] array = new int[10]; String[] strs = new String[10];
所有类的父类，默认为Object类。数组是否可以创建为Object?

代码示例：

问题：以上代码实现后发现

任何类型数据都可以存放
1号下标本身就是字符串，但是确编译报错。必须进行强制类型转换：

虽然在这种情况下，当前数组任何数据都可以存放，但是，更多情况下，我们还是希望他只能够持有一种数据类型。而不是同时持有这么多类型。所以，泛型的主要目的：就是指定当前的容器，要持有什么类型的对象。让编译器去做检查。此时，就需要把类型，作为参数传递。需要什么类型，就传入什么类型。

上述代码进行改写如下：

我们发现创建数组时报错了！修改如下：

代码解释：

类名后的 <T> 代表占位符，表示当前类是一个泛型类。
了解：【规范】类型形参一般使用一个大写字母表示，常用的名称有：

E 表示 Element

K 表示 Key

V 表示 Value

N 表示 Number

T 表示 Type

S, U, V 等等 – 第二、第三、第四个类型

不能new泛型类型的数组。
意味着：T[] ts = new T[5];//是不对的
课件当中的代码：T[] array = (T[])new Object[10];是否就足够好？答案是未必的。
<>内一定必须是类类型，不能是基本类型。

三、泛型类的使用

3.1 语法

泛型类<类型实参> 变量名; // 定义一个泛型类引用
new 泛型类<类型实参>(构造方法实参); // 实例化一个泛型类对象

3.2 示例

MyArray<Integer> list = new MyArray<Integer>();

注意：泛型只能接受类，所有的基本数据类型必须使用包装类！

3.3 类型推导(Type Inference)

当编译器可以根据上下文推导出类型实参时，可以省略类型实参的填写

MyArray<Integer> list = new MyArray<>(); 
// 可以推导出实例化需要的类型实参为 String

小结：

泛型是将数据类型参数化，进行传递
类名后的 <T> 代表占位符，表示当前类是一个泛型类
泛型目前为止的优点：数据类型参数化，编译时自动进行类型检查和转换

3.4 裸类型(Raw Type) （了解）

裸类型是一个泛型类但没有带着类型实参，例如 MyArrayList 就是一个裸类型：
（就没有使用到泛型）

MyArray list = new MyArray();
// 或者
MyArray<String> list = new MyArray();

注意：我们不要自己去使用裸类型，裸类型是为了兼容老版本的 API 保留的机制

四、泛型如何编译的

4.1 擦除机制

那么，泛型到底是怎么编译的？
通过命令：javap -c 查看字节码文件，所有的T都是Object。

在编译的过程当中，将所有的T替换为Object这种机制，我们称为：擦除机制。
Java的泛型机制是在编译级别实现的。编译器生成的字节码在运行期间并不包含泛型的类型信息。
可以理解为：在编译的时候，会先拿着<>内的类型去检查数据与类型是否匹配，检查完之后，擦除机制会使所有的类型都转换为Object。
这样我们可以更好的理解：

例子：

因为擦除机制，所以：

4.2 为什么不能实例化泛型类型数组

代码1：

原因：替换后的方法为：将Object[]分配给Integer[]引用，程序报错。
数组和泛型之间的一个重要区别是它们如何强制执行类型检查。 具体来说，数组在运行时存储和检查类型信息。然而，泛型在编译时检查类型错误。
通俗讲就是：返回的Object数组里面，可能存放的是任何的数据类型，可能是String，可能是Person，运行的时候，直接转给Intefer类型的数组，编译器认为是不安全的。
正确的方式：通过反射创建，指定类型的数组

五、泛型的上界

在定义泛型类时，有时需要对传入的类型变量做一定的约束，可以通过类型边界来约束。

5.1 语法

5.2 示例

只接受 Number 的子类型或者 Number 本身作为 E 的类型实参。

了解： 没有指定类型边界 E，可以视为 E extends Object

5.3 复杂示例

E必须是实现了Comparable接口的。

5.4 总结

综上，若extends的是一个类：只接受其子类型或者本身作为类型实参；
若extends的是一个接口：必须是实现了这个接口的。

当存在泛型上界时，擦除机制会擦除成泛型上界类型。

六、泛型方法

6.1 定义语法

分为普通泛型方法和静态泛型方法。

6.2 示例

6.3 使用示例-不使用类型推导

6.4 使用示例-可以类型推导

普通泛型方法同。

七、通配符

? 用于在泛型的使用，即为通配符

7.1 通配符解决什么问题

通配符是用来解决泛型无法协变的问题的，协变指的就是如果 Student 是 Person 的子类，那么 List<Student> 也应该是 List<Person> 的子类。但是泛型是不支持这样的父子类关系的。

泛型 T 是确定的类型，一旦你传了我就定下来了，而通配符则更为灵活或者说是不确定，更多的是用于扩充参数的范围。

示例：

以上程序会带来新的问题，如果现在泛型的类型设置的不是String，而是Integer：

我们需要的解决方案：可以接收所有的泛型类型，但是又不能够让用户随意修改。这种情况就需要使用通配符”?“来处理
范例：使用通配符：
一般情况下：只能取不能放。
因为此时使用通配符”?”描述的是它可以接收任意类型，但是由于不确定类型，所以无法修改

在”?”的基础上又产生了两个子通配符：

? extends 类：设置通配符上限
? super 类：设置通配符下限

7.2 通配符上限

语法：

示例：

此时无法在fun函数中对temp进行添加元素，因为temp接收的是Fruit和他的子类，此时存储的元素应该是哪个子类无法确定，可能会发生向下转型。所以添加会报错！但是可以获取元素。

此时可以用通配符上界Fruit接收（get）：可能会发生向上转型。

new Fruit也不可行：站在编译器的角度，它并不知道我们new的是什么，且若发生向下转型不安全，所以都会报错。