前言

在 Java 早期开发中，集合可以存放任意类型对象，取出数据时需要强制类型转换，不仅代码繁琐，还极易引发类型转换异常。泛型就是为了解决这类问题而生，它可以在编译阶段约束数据类型，实现代码通用、类型安全，同时避免强制转型，是集合、接口、方法中非常重要的语法特性。

一、泛型的概念与作用

1. 什么是泛型

泛型（Generics）即参数化类型，将数据类型作为参数传递，在定义类、接口、方法时不指定具体类型，而是在使用时再确定。

2. 核心作用

1. 类型安全：编译期检查数据类型，非法类型直接报错，规避运行时 ClassCastException
2. 省去强制类型转换：存取数据无需手动转型，代码更简洁
3. 代码复用：一套代码可以适配多种数据类型

二、不使用泛型的弊端

先看传统写法的问题，集合默认存放 Object 类型：

java

运行

import java.util.ArrayList;

public class NoGenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList();
        // 存入字符串、数字，类型混乱
        list.add("Java");
        list.add(100);

        // 取出时必须强制类型转换
        String str = (String) list.get(0);
        // 运行报错：类型转换异常
        String error = (String) list.get(1);
    }
}

问题总结：类型不受约束、需要强转、存在运行时异常风险。

三、泛型在集合中的使用

集合是泛型最常用的场景，语法格式：容器<数据类型>

1. 基本使用

java

运行

import java.util.ArrayList;

public class GenericListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 限定集合只能存储 String 类型
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Java");
        list.add("MySQL");
        // list.add(123); 编译报错，类型不匹配

        // 直接取值，无需强制转换
        String s = list.get(0);
        System.out.println(s);
    }
}

2. 泛型简写（钻石运算符）

Java 7 及以上支持钻石运算符 <>, 右侧可以省略泛型类型：

java

运行

// 标准写法
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
// 简写写法（推荐）
ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();

四、自定义泛型类

我们可以自己定义包含泛型的类，格式：类名<泛型标识> 常用泛型标识约定：

• T：Type 代表任意类型
• E：Element 元素（集合专用）
• K：Key 键、V：Value 值（Map 专用）

java

运行

// 自定义泛型类
class MyGeneric<T> {
    private T data;

    public T getData() {
        return data;
    }

    public void setData(T data) {
        this.data = data;
    }
}

public class CustomGenericClass {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用时指定为 String 类型
        MyGeneric<String> strObj = new MyGeneric<>();
        strObj.setData("泛型测试");
        System.out.println(strObj.getData());

        // 使用时指定为 Integer 类型
        MyGeneric<Integer> intObj = new MyGeneric<>();
        intObj.setData(666);
        System.out.println(intObj.getData());
    }
}

五、泛型方法

在普通方法、静态方法上定义泛型，格式：<泛型标识> 返回值 方法名()

java

运行

public class GenericMethod {
    // 定义泛型方法
    public static <T> void show(T t) {
        System.out.println(t);
    }

    public static void main(String[] args) {
        show("字符串类型");
        show(999);
        show(3.14);
    }
}

六、泛型通配符

当不确定泛型具体类型时，可以使用通配符 ?，代表任意未知类型。

1. 无界通配符？

java

运行

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

public class WildcardDemo {
    // 参数可以接收任意泛型类型的 List
    public static void printList(List<?> list) {
        for (Object obj : list) {
            System.out.println(obj);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<String> strList = new ArrayList<>();
        strList.add("A");
        List<Integer> intList = new ArrayList<>();
        intList.add(1);

        printList(strList);
        printList(intList);
    }
}

2. 受限通配符

• <? extends 类>：上限通配符，只能接收该类及其子类
• <? super 类>：下限通配符，只能接收该类及其父类

七、总结

1. 泛型核心作用：编译期类型检查，避免类型转换异常，简化代码。
2. 集合优先指定泛型类型，是开发规范。
3. 可以自定义泛型类、泛型方法，提升代码通用性。
4. 通配符 ? 用于接收未知泛型类型，分为上限、下限通配符。
5. 泛型只在编译阶段生效，运行时会被擦除（泛型擦除）。