摘要：引用泛型除了方法因不能使用外部實(shí)例參數(shù)外，其他繼承實(shí)現(xiàn)成員變量，成員方法，方法返回值等都可使用。因此，生成的字節(jié)碼僅包含普通的類，接口和方法。

一般的類和方法，只能使用具體的類型：要么是基本類型，要么是自定義類的對(duì)應(yīng)類型；如果要編寫可以應(yīng)用于多種類型的代碼，這種刻板的限制對(duì)代碼的束縛就會(huì)很大。
----摘自原書
Ordinary classes and methods work with specific types: either
primitives or class types. If you are writing code that might be used
across more types, this rigidity can be overconstraining.
----摘自英文版

從原書的第一段話引出，其實(shí)泛型的出現(xiàn)是為了讓編寫的代碼可以應(yīng)用于多種類型，解除只能使用具體類型的限制，這也就是參數(shù)化類型的概念。

泛型是在Java SE5出現(xiàn)的，也就是說(shuō)java5版本之前的java是不存在泛型的概念的。而Java5這個(gè)版本增加了泛型設(shè)計(jì)其中重要的一個(gè)原因就是：優(yōu)雅的安全的讓容器類解除只能使用具體類型的束縛，從而適用于多種類型。

下面以ArrayList為例比較前后差異，證明泛型的優(yōu)雅和安全：

java1.4版本

public class ArrayList // 省略繼承和實(shí)現(xiàn)
{
    transient Object[] elementData;         // 用于存儲(chǔ)ArrayList對(duì)象的數(shù)組
    public Object get(int index) { . . . }  // 獲取數(shù)組對(duì)象
    public void add(Object o) { . . . }     // 添加數(shù)組對(duì)象
}

java5版本

public class ArrayList
{
    transient Object[] elementData;
    public E get(int index) {...}
    public boolean add(E e) {...}

從兩者對(duì)比可以看出，java1.4版本是使用Object類作為對(duì)象存取的的出參入?yún)?，這樣的好處自然是可以讓ArrayList類滿足編寫一次適用于多種類型的代碼設(shè)計(jì)，可是這樣就暴露以下幾個(gè)問(wèn)題了：

當(dāng)獲取一個(gè)值時(shí)必須進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換

ArrayList strs = new ArrayList();
strs.add("hello");
String str = (String) strs.get(0);

這里如果不加(String)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，那么代碼在編譯期就會(huì)報(bào)錯(cuò)：Incompatible types，并提示files.get(0)返回的是一個(gè)Object對(duì)象可是接收的是String類型對(duì)象，需要做類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。

當(dāng)添加一個(gè)值時(shí)沒(méi)有在編譯器做類型錯(cuò)誤檢査

ArrayList files = new ArrayList();
files.add(new File("./hello.text"));
File file = (File)files.get(0);     // 正常
String file = (String)files.get(0); // 編譯器正常，運(yùn)行期報(bào)錯(cuò)

代碼在編譯期不會(huì)出錯(cuò)，可是在運(yùn)行期的時(shí)候就會(huì)報(bào)強(qiáng)轉(zhuǎn)錯(cuò)誤：java.lang.ClassCastException，這個(gè)問(wèn)題其實(shí)也就是使用Object類的弊端了。

既然java1.4出現(xiàn)了上述問(wèn)題，那么現(xiàn)在就是用java5版本的泛型來(lái)解決上述的問(wèn)題，如下：

當(dāng)獲取一個(gè)值時(shí)必須進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換（解決）

// 這里第二個(gè)<>省略了String，是因?yàn)轭愋屯茖?dǎo)
ArrayList strs = new ArrayList<>();
strs.add("hello");
String str = strs.get(0);

可以看出java5之后之后就不需要做類型強(qiáng)轉(zhuǎn)了，這是因?yàn)?strong>get方法的返回類型已經(jīng)在實(shí)例化的時(shí)候被給參數(shù)化了。

當(dāng)添加一個(gè)值時(shí)沒(méi)有在編譯器做類型錯(cuò)誤檢査（解決）

ArrayList files = new ArrayList<>();
files.add(new File("./../Fibonacci.java"));
File file = (File)files.get(0);             // 正常
String file = (String)files.get(0);         // 編譯期就報(bào)錯(cuò)了

可以看出1.5之后之后就不需要可能到線上才會(huì)發(fā)現(xiàn)的bug，在編寫代碼的時(shí)候編輯器就給提前給提示：Inconvertible types; cannot cast "java.io.File" to "java.lang.String"(禁止File類型轉(zhuǎn)換成String類型了)

雖然泛型解決的問(wèn)題還有很多，但是總的來(lái)說(shuō)都是為了：更優(yōu)雅的更安全的讓容器類解除只能使用具體類型的束縛，從而適用于多種類型。

下面我們就來(lái)正式講一下泛型的語(yǔ)法，以及使用范圍：

語(yǔ)法定義：

定義泛型：接口名之后定義該類會(huì)使用到的所有泛型。

引用泛型：除了static方法因不能使用外部實(shí)例參數(shù)外，其他繼承、實(shí)現(xiàn)、成員變量，成員方法等都可使用。

泛型實(shí)參：通過(guò)繼承類的實(shí)例化時(shí)傳入，不傳默認(rèn)是Object

語(yǔ)法結(jié)構(gòu)：

interface  接口名 <定義泛型標(biāo)識(shí)> extends 父接口名 <引用泛型標(biāo)識(shí)> {
  public 引用泛型標(biāo)識(shí) var; 
  ...
}

案例 —— 生成器接口：

/**
 * 生成器是一種專門負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)象的類，是類似工廠模式，不同的是工廠模式一般需要入?yún)?，而生成器不需要? * 即生成器是：無(wú)需額外的信息就可以知道如何創(chuàng)建對(duì)象，一般來(lái)說(shuō)生成器只會(huì)定義一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的方法。
 * 本例子中的創(chuàng)建對(duì)象方法就是next
 * @param 
 */
public interface Generator {
  T next();
}

語(yǔ)法定義：

定義泛型：類名之后定義該類會(huì)使用到的所有泛型。

引用泛型：除了static方法因不能使用外部實(shí)例參數(shù)外，其他繼承、實(shí)現(xiàn)、成員變量，成員方法，方法返回值等都可使用。

泛型實(shí)參：類的實(shí)例化時(shí)鉆石符放在類名之后，如：new ArrayList()

語(yǔ)法結(jié)構(gòu)：

class  類名 <定義泛型標(biāo)識(shí)> 
    extends 父類名 <引用泛型標(biāo)識(shí)>, implements 接口名 <引用泛型標(biāo)識(shí)> {
  private 引用泛型標(biāo)識(shí) var; 
  ...
}

案例 —— 生成器具體實(shí)現(xiàn)類:

public class TestBasicGenerator implements Generator {
  private Class type = null;
  // 本來(lái)下面寫法會(huì)更優(yōu)雅一點(diǎn)，但是因?yàn)榉盒偷念愋筒脸龑?dǎo)致這種寫法是會(huì)報(bào)錯(cuò)的
  // private Class type = T.class;
  public TestBasicGenerator(Class clazz) {
    type = clazz;
  }
  public static  Generator gen(Class clazz) {
    return new TestBasicGenerator(clazz);
  }
  public T next() {
    try {
      return (T) type.newInstance();
    } catch (Exception e) {
      throw new RuntimeException(e);
    }
  }
  public static void main(String[] args) {
    // 書上的方法，通過(guò)靜態(tài)泛型方法：簡(jiǎn)單
    Generator gen = TestBasicGenerator.gen(Coffee.class);
    Coffee c =  gen.next();

    // 課后習(xí)題，通過(guò)實(shí)例化方法：復(fù)雜
    Generator gen1 = new TestBasicGenerator(Coffee.class);
    Coffee c1 =  gen1.next();
  }
}

語(yǔ)法定義：

定義泛型：該方法修飾符之后定義該方法會(huì)使用到的所有泛型。

引用泛型：包括返回值、參數(shù)、內(nèi)部變量，內(nèi)部方法等，除非該方法是static方法，否則也可以使用類上定義的泛型，兩者不沖突。

泛型實(shí)參：

顯示傳遞：方法調(diào)用時(shí)鉆石符放在方法名之前，"."號(hào)之后，如：New.show("hello")，一般建議用顯示傳遞，方便閱讀。

隱式傳遞：無(wú)需傳遞，編譯器會(huì)根據(jù)上下文（入?yún)⒒蛘叻祷刂到邮兆兞浚┩茖?dǎo)出具體的類型，如：New.show("hello")、Map> sls = New.map()（前者根據(jù)是非賦值語(yǔ)句的入?yún)⑼茖?dǎo)，后者根據(jù)賦值語(yǔ)句的接收變量推導(dǎo)）。

語(yǔ)法結(jié)構(gòu)：

public class 類名 {
    public <定義泛型標(biāo)識(shí)> 返回類型 方法名(引用泛型標(biāo)識(shí) 形參名) {
        ...
    }
}

案例 —— 創(chuàng)建常用容器對(duì)象的工具類（簡(jiǎn)略版）：

public class New {
  public static  Map map() {
          return new HashMap();
  }
  public static  void show(T title) {
          System.out.println(title);
  }
    // Examples:
  public static void main(String[] args) {
    Map> sls = New.map();
    // 顯示傳遞
    New.show("hello");
    // 隱式傳遞
    New.show("hello");
    // 編譯器會(huì)報(bào)show方法不能傳遞String類型，證明顯示傳遞為主，隱式傳遞為輔
    New.show("hello");
  }
}

可變參數(shù)方法可以與泛型無(wú)縫結(jié)合：

案例 —— 入?yún)⒕酆?

public class GenericVarargs {
  public static  List makeList(T... args) {
    List result = new ArrayList();
    for(T item : args)
      result.add(item);
    return result;
  }
  public static void main(String[] args) {
    ls = makeList("A", "B", "C");
    System.out.println(ls);    // 打印出：[A, B, C]
  }
}

有時(shí)您可能希望在泛型類、泛型方法、泛型接口中限制一下傳入的泛型實(shí)參的類型。例如，對(duì)數(shù)字進(jìn)行操作的方法可能只想接受Number子類或者父類的實(shí)例，那這個(gè)時(shí)候就需要用到邊界通配符了：

使用上界限制類型參數(shù)，需要借助extends關(guān)鍵之，先在<>中寫類型參數(shù)的標(biāo)志號(hào)，后跟extends，最后才是上界類型（注意：上界類型可以多個(gè)，但是最多只允許一個(gè)類搭配多個(gè)接口，類還必須寫在第一位，因?yàn)閖ava是單繼承多實(shí)現(xiàn)），用法一般只用于泛型方法、泛型接口、泛型類這三處語(yǔ)法中的定義泛型的地方。

復(fù)雜案例如下（僅做案例）：

// 表示類型實(shí)參只能是Number的子類，并且該子類還要實(shí)現(xiàn)List接口，否則編譯報(bào)錯(cuò)（上界不包含上）
public class TestTypeErasure> {
    ...
}

上界通配符

使用下屆限制類型參數(shù)，需要借助super關(guān)鍵之，先在<>中寫無(wú)界通配符?，后跟super，最后才是下屆具體類型或泛型標(biāo)識(shí)符（注意：這里就只能一個(gè)了），用法一般只用于限制容器類值。

復(fù)雜案例如下（僅做案例）：

// 表示類型實(shí)參可以是Integer類型，或者Integer的父類（下屆包含下）
public static void addNumbers(List list) {
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        list.add(i);
    }
}

上面講下屆通配符時(shí)需要借助無(wú)界通配符，但是它不止有哪一種寫法，還可以直接在<>中寫?，表示不限定類型參數(shù)，類似