泛型是什么

Java中的泛型是一種能夠讓用戶在編寫代碼時避免使用明確的類型而進行類型參數化的機制。Java中的泛型可以讓編程者在代碼編寫時不必關心具體類型，只用關心類型之間的關系和相互轉換，從而在編寫代碼的過程中實現類型的復用。這使得代碼更加簡潔、可讀性更高，并且可以提高代碼的可維護性和可擴展性。

(相關資料圖)

Java泛型可以在類、方法、接口、以及數組等多個地方使用，并且可以結合約束條件來限制類型參數的類型。例如，在定義一個泛型類時，可以使用定義一個泛型類型參數，T可以代表任何具體類型，例如Integer、String、Map等。在使用泛型時，可以將具體類型傳遞給類型參數，然后在方法或者類中使用該類型參數，從而實現代碼的類型自動化。

Java中的泛型還具有類型檢查和類型擦除的特性。類型檢查可以檢查在編譯時期是否使用了正確的類型，避免了在運行時期由于類型轉換錯誤而產生的異常。而類型擦除則是Java泛型在實現時使用的一種技術，它會去掉泛型中的類型參數信息，并將其變為原始類型，在運行時也不會保留泛型的信息，從而實現Java泛型的運行時兼容性。

什么是類型參數？

Java中的類型參數是用于泛型編程的占位符，可以用來表示任何類型。它們用尖括號 "<>" 括起來，放置在類名或方法名后面，用來指定通用類型。例如，以下代碼中的 T 就是一個類型參數：

public class MyClass {    private T value;        public void setValue(T value) {        this.value = value;    }        public T getValue() {        return value;    }}

在上面的代碼中，T 代表一個通用類型。可以在創建 MyClass 對象時指定 T 的具體類型，如：

MyClass intObj = new MyClass<>();MyClass strObj = new MyClass<>();

這樣，intObj 對象中的 value 的類型就是 Integer，strObj 對象中的 value 的類型就是 String。類型參數可以用在類、方法、接口等地方，用來實現通用的算法。使用類型參數可以允許我們編寫一次通用的代碼，可以用于不同類型的數據，是 Java 泛型編程的核心特性。

什么是類型擦除？

類型擦除（type erasure）是指在Java編譯期間，對泛型類型參數信息的擦除，將所有泛型類型參數都用它們的上界（或Object類型）替換，從而在運行時不會保留泛型類型信息。具體來說，編譯器會將泛型類、泛型接口中的類型參數用對應的類型上限（即extends關鍵字后面的類型）替換，泛型方法中的類型參數也會被替換。例如，對于以下泛型類：

public class Pair {    private T first;    private S second;    public Pair(T first, S second) {        this.first = first;        this.second = second;    }    public T getFirst() {        return first;    }    public S getSecond() {        return second;    }}

它在編譯后會被轉換為：

public class Pair {    private Object first;    private Object second;    public Pair(Object first, Object second) {        this.first = first;        this.second = second;    }    public Object getFirst() {        return first;    }    public Object getSecond() {        return second;    }}

這就是類型擦除的過程，所有泛型類型信息都被擦除并替換為Object類型。雖然泛型類型信息被擦除，但在運行時可以通過反射機制獲取到泛型類型信息，這使得泛型在運行時仍然可以使用。但是，由于類型擦除，泛型類型參數在運行時無法進行類型檢查，因此可能會導致類型安全問題。

什么是通配符類型？

Java中的通配符類型是一種泛型類型，用于表示未知類型的泛型參數。 通配符類型由問號（？）表示，其可以用作方法的參數類型、字段類型、局部變量類型等任何地方需要使用泛型類型的地方。

通配符類型有兩種形式：無界通配符類型和有界通配符類型。

無界通配符類型是指使用符號 ? 表示未知類型，例如 List。在使用無界通配符類型時，不能添加任何元素到集合中，因為這個集合的元素類型是未知的。但是，可以從集合中獲取元素，并將其轉換為 Object 類型。

有界通配符類型是指使用符號 ? extends 或 ? super，限制泛型參數的類型范圍。例如，List 表示泛型參數必須是 Number 類型或其子類型。而 List 表示泛型參數必須是 Integer 類型或其父類型。在使用有界通配符類型時，可以添加元素到集合中，并能獲取它們。

注意，通配符類型不能用于泛型類或泛型接口的定義，只能作為方法參數或返回類型的通用形式使用。

什么是泛型方法和泛型類

泛型方法和泛型類是Java中重要的概念，它們的作用是為了提高代碼的可重用性和安全性。

泛型方法是在方法的聲明中使用泛型類型，使得方法可以接受不同類型的參數，同時還可以指定返回值或方法體中使用的泛型類型。泛型方法通常有以下特點：

1. 泛型方法可以在方法中定義自己的類型參數，也可以使用類定義的類型參數。
2. 泛型方法可以接受任意類型的參數，即可以接受參數化類型，也可以接受普通類型。
3. 泛型方法可以有多個類型參數，也可以沒有類型參數。
4. 泛型方法可以有泛型類型的返回值。

下面是一個使用泛型方法的例子：

public static  void printArray(T[] array) {    for (int i = 0; i < array.length; i++) {        System.out.print(array[i] + " ");    }    System.out.println();}

在這個例子中，我們定義了一個名為 printArray 的泛型方法，它接受一個泛型數組作為參數，并且使用 for 循環遍歷數組的每個元素，最后輸出所有元素到控制臺。

泛型類是在類的聲明中使用泛型類型，使得類可以接受不同類型的參數，同時還可以指定類中使用的泛型類型。泛型類通常有以下特點：

1. 泛型類可以在類名后面添加泛型類型參數。
2. 泛型類可以在類中定義泛型類型的實例變量。
3. 泛型類可以有泛型類型的構造方法。
4. 泛型類可以有泛型類型的方法。

下面是一個使用泛型類的例子：

public class Box {    private T value;    public Box(T value) {        this.value = value;    }    public T getValue() {        return value;    }    public void setValue(T value) {        this.value = value;    }    public static void main(String[] args) {        Box box = new Box<>(10);        System.out.println(box.getValue());    }}

在這個例子中，我們定義了一個名為 Box 的泛型類，它有一個泛型類型參數 T，同時定義了一個名為 value 的實例變量，以及相應的 get 和 set 方法。在 main 方法中，我們創建了一個 Box 對象，并且使用泛型類型為 Integer 的參數，然后輸出了這個對象的值到控制臺。

總的來說，泛型方法和泛型類是Java中非常重要的概念，它們可以為我們提供更加靈活和安全的編程方式，同時也是提高代碼可讀性和可維護性的有效手段。

泛型類中是否可以繼承泛型類

Java中泛型類可以繼承泛型類，這一特性被稱為泛型的繼承或泛型的子類化。

在泛型類繼承中，子類繼承的父類可以是泛型類也可以是非泛型類。當子類繼承的父類是泛型類時，子類可以繼承父類的泛型類型；也可以在繼承時指定自己的泛型類型。

下面是一個范例來展示Java中泛型類繼承泛型類的用法：

public class Parent {    // 泛型類型 T    private T data;    public void setData(T data) {        this.data = data;    }    public T getData() {        return data;    }}public class Child extends Parent {    // 繼承泛型類 Parent}public class Test {    public static void main(String[] args) {        Child child = new Child(); // 子類指定了泛型類型為 String        child.setData("Hello World");        System.out.println(child.getData()); // 輸出結果為 "Hello World"    }}

在上面的例子中，Child類繼承了Parent類，由于Parent類是一個泛型類，所以Child類又繼承了Parent類的泛型類型T。而在定義Child類時，也可以在繼承Parent類時指定T的具體類型，如Child，從而使Child類也成為具有泛型特性的類。

總結一下，Java中允許泛型類繼承泛型類，子類也可以使用父類的泛型類型或為自己指定泛型類型。這個特性可以幫助開發者更好地管理和組織泛型類，能夠提升代碼的可重用性和可讀性。

泛型方法中是否可以聲明泛型類

Java中泛型方法可以聲明泛型類，這樣可以在方法中使用泛型類型參數，從而在方法中實現通用的操作。

除了聲明泛型類，泛型方法還可以聲明泛型方法參數、返回類型，以及利用泛型通配符進行類型轉換等常用操作。

以下是一個簡單的示例，展示了在泛型方法中聲明泛型類的用法：

public class MyClass {    public  void printElements(E[] elements) {        for (E element : elements) {            System.out.println(element.toString());        }        T obj = new T();  // 泛型類類型參數T在泛型方法中使用    }}public class Test {    public static void main(String[] args) {        Integer[] integers = {1, 2, 3, 4, 5};        String[] strings = {"Hello", "World"};        MyClass myClass = new MyClass<>();        myClass.printElements(integers);        MyClass myClass1 = new MyClass<>();        myClass1.printElements(strings);    }}

在上述代碼中，我們定義了一個泛型類 MyClass，其中，又定義了一個名為 printElements 的泛型方法，該方法中使用了泛型類型參數 E[]，并在方法中對數組元素進行遍歷輸出；同時，方法中也使用了泛型類型參數 T，在方法中初始化一個泛型類類型參數T的對象。

在Test類中，我們實例化了兩個 MyClass 類，分別強制指定泛型類型參數為 Integer 類型和 String 類型，并通過執行各自的 printElements 方法來打印數組元素。

通過這種方式，Java中的泛型方法不僅支持泛型類型參數，也支持對泛型類（包括實例化泛型類對象）的操作，從而讓我們可以實現更加通用的方法封裝，提升代碼的可讀性和復用性。

為什么類型參數不能是原始類型

1. 泛型的類型擦除機制

Java中的泛型是通過類型擦除機制實現的。泛型類和方法會在編譯時通過擦除類型信息來去除泛型的影響，轉換成原始類型。例如，List和List在編譯后都會變成List