泛型篇章，一个永恒的JAVA主题

观察以下代码：

List<Integer> lt1 = new ArrayList<Integer>();
List<String> lt2 = new ArrayList<String>();

我们会发现当使用Arraylist实现List接口的时候，我们并没有定义数据类型，但是list能够同时保存Integer和String类型的数据。并且在我们定义了lt1和lt2的

lt1.add(10);
lt2.add("hello");

此时，系统编译器不会报错，且lt1和lt2可以分别持有Integer和String对象，变量type能够分别得到Integer和String，这样的行为完全不符合Java的静态安全检查原则，可是系统编译器居然默许了这种操作。

通向Java泛型的道路

由于代码存在异常情况，且编译器不会报错，很有可能在运行期间出现异常。

lt1.add("hello");

尽管编译器编译正常，但是因为编译器发现数据类型不匹配，所以代码运行期间会抛出异常。当在代码中加入以下代码时：

Integer n = lt1.get(0);

编译器同样不会报错，此时，系统编译器又一次违反了Java的静态安全检查原则。编译器应当发出警告，并且不允许开发者通过Integer变量n来接受String类型数据。

代码编译的背后逻辑

接下来，我们来揭秘这段代码是如何编译的，因为编译器在某些时候的运行机制与我们的预期有差异。

List<Integer> lt1 = new ArrayList<Integer>();

当编译器编译这段代码时，实际上，它会使用Class文件来代替数据类型Integer。

List<Class> lt1 = new ArrayList<Class>();

所以，编译器其实做了这么一件事：用类Class来代替数据类型，并不会像我们想象的那样用类似于int.class的方式替换。接下来，我们来看看第二部分代码是怎么编译的。

lt1.add(10);

当编译器编译这段代码时，实际上会先将数字10转换成一个Integer对象，然后再调用ArrayList类的add()方法。

lt1.add(new Integer(10));

尽管这种做法与我们的期望一致，但仍然存在一些隐患。比如，当我们调用Collection类的add()方法时，会发生以下情况：

public boolean add(Object o);

当调用Collection类的size()方法时，会发生以下情况：

public int size();

这些方法都是使用Object类型的参数。这会带来一个问题，即我们可以使用Collection类的add()方法来向Collection对象添加任何类型的对象，因为该方法使用的是Object类型的参数。而当我们使用size()方法时，却无法得知Collection对象中到底有多少个元素，因为size()方法返回的是一个int类型的值。

限制添加到Collection对象中的元素类型

如果我们希望限制可以添加到Collection对象中的元素类型，那么我们可以使用Java泛型。Java泛型允许我们为Collection对象指定一个类型参数，该类型参数可以是任何类型。

public class MyCollection<T> {

    private List<T> list;

    public void add(T t) {
        list.add(t);
    }

    public int size() {
        return list.size();
    }
}

现在，我们可以像这样使用MyCollection类：

MyCollection<Integer> myCollection = new MyCollection<Integer>();
myCollection.add(10);
myCollection.add(20);
int size = myCollection.size();

现在，当我们试图向myCollection对象中添加一个String类型的值时，编译器就会报错。

myCollection.add("hello");

这是因为，我们已经将MyCollection类的类型参数指定为Integer，因此，只能向myCollection对象中添加Integer类型的值。

结束语

泛型是Java中一个强大的特性，它可以帮助我们编写出更加安全、可靠的代码。泛型可以用于限制添加到Collection对象中的元素类型，也可以用于创建泛型方法和泛型类。