Java中类型安全和泛型基础

Java中类型安全通过泛型在编译期检查类型错误，避免运行时异常。泛型使用<T>声明类型参数，支持泛型类、方法和接口，如Box<T>、List<String>等，确保类型匹配并减少强制转换。其基于类型擦除实现，运行时泛型信息消失，支持上界（extends）、下界（super）和通配符?限制类型范围。

Java中的类型安全是指在编译期尽可能发现类型错误，避免在运行时出现ClassCastException等异常。泛型（Generics）是实现类型安全的核心机制之一，它允许在定义类、接口和方法时使用类型参数，从而提升代码的可重用性和安全性。

泛型的基本语法

泛型通过在类名、接口或方法后添加尖括号<T>来声明类型参数，其中T是类型变量，代表某种未知类型。

• 泛型类：public class Box<T> { private T value; }
• 泛型方法：public <T> void print(T item) { ... }
• 泛型接口：public interface Comparable<T> { int compareTo(T o); }

使用时指定具体类型，例如Box<String>表示只能存储字符串的盒子。

类型安全的优势

没有泛型时，集合类如List默认存储Object类型，容易导致类型转换错误。

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• 非泛型写法：List list = new ArrayList(); list.add("hello"); String s = (String) list.get(0);
• 泛型写法：List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("hello"); String s = list.get(0);

泛型在编译阶段就检查类型匹配，无需强制转换，减少出错可能。

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类型擦除与边界限制

Java泛型基于类型擦除实现，即泛型信息只存在于编译期，运行时会被替换为原始类型（通常是Object）。可通过extends关键字设置上界，限制类型范围。

• <T extends Number> 表示T必须是Number或其子类（如Integer、Double）
• <T super Integer> 表示T必须是Integer的父类（较少使用）
• 通配符?用于不确定类型： extends Number> 表示某个Number的子类型

合理使用边界可以增强灵活性同时保持类型安全。

常见注意事项

使用泛型时需注意以下几点：

• 不能创建泛型数组，如 new T[10] 是非法的
• 基本类型不能作为泛型参数，应使用包装类（如Integer代替int）
• 静态字段不能使用类级别的泛型参数
• 泛型类型不能用于instanceof检查

理解这些限制有助于写出更规范的泛型代码。

基本上就这些。掌握泛型不仅能提升代码质量，还能更好理解集合框架和函数式编程中的类型处理逻辑。不复杂但容易忽略细节。

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