前言

Java 1.5之前是没有泛型的，以前从集合中读取每个对象都必须先进行转换，如果不小心存入集合中对象类型是错的，运行过程中转换处理会报错。有了泛型之后编译器会自动帮助转换，使程序更加安全，但是要正确使用泛型才能取得事半功倍的效果。

本文主要从不要使用原生类型，泛型方法，限制通配符，类型安全的异构容器四个部分来说明如何正确使用Java泛型。

一、不要使用原生态类型

1. 什么是原生态类型？

原生态类型(Raw type)，即不带任何实际类型参数的泛型名称。如与List对应的原生态类型List。不推荐List list = new ArrayList()这样的方式，主要就会丢掉安全性(为什么不安全呢？具体请往下看)，应使用List list = new ArrayList()明确类型。或者使用List(那么List与List有啥区别呢？具体可以看泛型的子类型规则部分)

2. 为什么不推荐使用原生态类型？

当我们使用原生态类型List创建一个集合，并往其中放入Stamp类与Coin类，并迭代循环获取List集合中的元素。

public class RawType_Class { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList<>(); list.add(new Stamp()); list.add(new Coin()); for (Iterator i = list.iterator(); i.hasNext();) { Stamp stamp = i.next(); } }}

此时必须使用Cast强转，否则编译会报错，在编译期报错对于开发者来说是我们最希望看到的。

但是我们根据提示，增加Cast，好了编译是不会报错了，但是运行时期会报错！ Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: ，这就对我们开发者来说大大增加了难度。

public class RawType_Class { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList<>(); list.add(new Stamp()); list.add(new Coin()); for (Iterator i = list.iterator(); i.hasNext();) { Stamp stamp = (Stamp) i.next(); } }}

由此可见，原生类型是不推荐使用，是不安全的！

问1：那为什么Java还要允许使用原生态类型呢？

是为了提升兼容性，Java1.5之前已经存在很多的原生态类型的代码，那么为了让代码保持合法，并且能够兼容新代码，因此Java才对原生态类型支持！

问2：那我们使用List是不是就可以了呢，两个有啥区别呢？

两者都可以插入任意类型的对象。不严格来说，前者原生态类型List逃避了泛型检查，后者参数化类型List明确告诉编译器能够持有任意类型的对象。但是两个的区别主要是泛型存在子类型规则，具体请往下看

3. 泛型的子类型规则

子类型规则，即任何参数化的类型是原生态类型的一个子类型，比如List是原生态类型List的一个子类型，而不是参数化List的子类型。

由于子类型规则的存在，我们可以将List传递给List类型的参数

public static void main(String[] args) {　　List strings = new ArrayList<>(); unsafeAdd(strings, new Integer(1)); String s = strings.get(0);}private static void unsafeAdd(List list, Object o){　　list.add(o);}

虽然编译器是没有报错的，但是编译过程会出现以下提示，表明编写了某种不安全的未受检的操作

但是我们不能将List传递给List类型参数

public static void main(String[] args) {　　List strings = new ArrayList<>(); unsafeAdd(strings, new Integer(1)); String s = strings.get(0);}private static void unsafeAdd(List list, Object o){　　list.add(o);}

编译后就直接报错，事实上编译器就会自动提示有错误

4. 无限制的通配符类型

使用原生态类型是很危险的，但是如果不确定或不关心实际的类型参数，那么在Java 1.5之后Java有一种安全的替换方法，称之为无限制的通配符类型(unbounded wildcard type)，可以用一个“?”代替，比如Set>表示某个类型的集合，可以持有任何集合。

那么无限制通配类型与原生态类型有啥区别呢？原生态类型是可以插入任何类型的元素，但是无限制通配类型的话，不能添加任何元素(null除外)。

问：那么这样的通配符类型有意义吗？因为你并不知道它到底能加入啥样的元素，但是又美其名曰“无限制”。

不能说没有意义，因为它的出现归根结底是为了防止破坏集合类型约束条件，并且可以根据需要使用泛型方法或者有限制的通配符类型(bound wildcard type)接口某些限制，提高安全性。

5. 泛型的可擦除性

我们先看一下代码，看看结果：

public static void main(String[] args) { List l1 = new ArrayList(); List l2 = new ArrayList(); // 输出为true，擦除后的类型为List System.out.println(l1.getClass() == l2.getClass());}

结果为true，这是因为：泛型信息可以在运行时被擦除，泛型在编译期有效，在运行期被删除，也就是说所有泛型参数类型在编译后都会被清除掉。归根结底不管泛型被参数具体化成什么类型，其class都是RawType.class，比如List.class，而不是List.class或List.class

事实上，在类文字中必须使用原生态类型，不准使用参数化类型(虽然允许使用数组类型和基本类型)，也就是List.class、String[].class和int.class都是合法的，而List.class和List>.class不合法

二、泛型方法

1、基本概念

之前说过，如果直接使用原生态类型编译过程会有警告，运行过程可能会报异常，是非常不安全的一种方式。

private static Set union(Set s1, Set s2){ Set result = new HashSet(); result.add(s2); return result; }

如果是在方法中使用，为了修正这些警告，使方法变成类型安全的，可以为方法声明一个类型参数。

 private static  Set union(Set s1, Set s2){ Set result = new HashSet(); result.add(s2); return result; }

static后面的就是方法的类型参数，这样的话三个集合的类型(两个输入参数与一个返回值)必须全部相同。这样的泛型方法不需要明确指定类型参数的值，而是通过判断参数的类型计算类型参数的值，对于参数Set而言，编译器自然知道返回的类型参数E也是String，这就是所谓的类型推导(type inference)

2、泛型单例工厂

有时候我们需要创建不可变但又适合许多不同类型的对象。之前的单例模式满足不可变，但不适合不同类型对象，这次我们可以利用泛型做到这点。

/** * apply方法接收与返回某个类型T的值 * @param  */public interface UnaryFunction { T apply(T arg);}

现在我们需要一个恒等函数(Identity function，f(x)=x，简单理解输入等于返回的函数，会返回未被修改的参数)，如果每次需要的时候都要重新创建一个，这样就会很浪费，如果泛型被具体化了，每个类型都需要一个恒等函数，但是它们被擦除后，就只需要一个泛型单例。

 　　/** * 返回未被修改的参数arg */ private static UnaryFunction IDENTITY_FUNCTION = (Object arg) -> { return arg; }; /** * 泛型方法identityFunction： * 返回类型：UnaryFunction * 类型参数列表； * 忽略强制转换未受检查的警告： * 因为返回未被修改的参数arg，所以我们知道无论T的值是什么，都是类型安全的 * @param  * @return */ @SuppressWarnings("unchacked") public static  UnaryFunction identityFunction(){ return (UnaryFunction) IDENTITY_FUNCTION; }

利用泛型单例编写测试，下面代码不会报任何的警告或错误。

public static void main(String[] args) { String[] strings = {"hello