[!info] 关联笔记

• 所属 MOC：类型系统与 OOP · 学习路线
• 前置概念：接口 · 集合（可并行） · 类
• 后续概念：擦除与可具体化 · 集合框架
• 容易混淆：原始类型 raw type、数组协变

Java 泛型基础

这个概念为什么出现

没有泛型时，集合只能装 Object，取出靠强转，错误拖到运行时。泛型把“这是订单列表还是用户列表”变成编译期检查，同时通过类型擦除保持与旧 JVM 的兼容。

[!abstract] 一句话理解 泛型用类型参数在编译期约束 API 与集合元素类型；运行时大部分类型参数被擦除，因此不能 new T()/new T[] 等可具体化操作。

最小可运行示例

场景：仓库服务的通用“货架盒”只允许同类型货物

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

final class Box<T> {
    private final List<T> items = new ArrayList<>();
    void put(T item) {
        if (item == null) throw new IllegalArgumentException("item");
        items.add(item);
    }
    T get(int index) { return items.get(index); }
    int size() { return items.size(); }
}

public class BoxDemo {
    // 泛型方法：取首个非空
    static <T> T firstNonNull(T a, T b) {
        return a != null ? a : b;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Box<String> skuBox = new Box<>();
        skuBox.put("SKU-1");
        // skuBox.put(1); // 编译错误
        System.out.println(skuBox.get(0));
        System.out.println(firstNonNull(null, "X"));
    }
}

建议运行：

javac BoxDemo.java && java BoxDemo

期望输出：

SKU-1
X

结合场景再看三个关注点

1. 错误在编译期暴露，不用等到生产 ClassCast。
2. Box<String> 与 Box<Object> 不变（invariant）。
3. 擦除限制在进阶篇展开，但现在起避免 raw type。

核心概念与准确模型

1. 类型参数

• 类/接口：class Repo<T>
• 方法：<T> T id(T x)
• 多参数：Map<K,V>

2. 边界

class NumBox<T extends Number> { }

上界限制可用方法；通配符 ? extends/? super 服务 PECS（进阶常用）。

3. 菱形推断

List<String> list = new ArrayList<>();

4. 擦除直觉

• 运行时 List<String> 与 List<Integer> 的类字面量同为原始集合类型相关形态
• 不能依赖运行时 T 做 instanceof T

边界情况与反直觉行为

1. 原始类型 List 关闭泛型检查——遗留炸弹。
2. 泛型数组创建受限。
3. 桥接方法由编译器生成（反编译可见）。

常见误区

[!warning] 常见误区：到处 @SuppressWarnings(“unchecked”) 先修类型设计；压制警告只在边界层且有证明时。

工程实践

1. 公共 API 全程泛型化，禁止 raw。
2. 生产者 ? extends，消费者 ? super（PECS）。
3. 复杂通配符用类型别名/中间类型简化。
4. 与集合框架一起练：List/Map/Optional。

本节总结

• 泛型=编译期安全 + 表达能力
• 擦除=运行时限制来源
• 不用 raw type

自测题

1. 为什么不能写 new T()？
2. List<String> 能否传给 List<Object> 参数？

参考答案

1. 擦除后缺少可具体化类型信息，且构造约束复杂。
2. 不能直接传（不变性）；否则能放入 Integer 破坏类型安全。

延伸阅读与资料来源

资料	类型	支撑内容
Generics (Oracle Tutorial)	教程	泛型体系
JLS Types - Generics	规范	类型系统