泛型 | 彩潭有鲤的札记

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我们先观察Java标准库提供的ArrayList，它可以看作“可变长度”的数组，因为用起来比数组更方便。

实际上ArrayList内部就是一个Object[]数组，配合存储一个当前分配的长度，就可以充当“可变数组”：

如果用上述ArrayList存储String类型，会有这么几个缺点：

需要强制转型；

不方便，易出错。

例如，代码必须这么写：

很容易出现ClassCastException，因为容易“误转型”：

要解决上述问题，可以为String单独编写一种ArrayList：

这样一来，存入的必须是String，取出的也一定是String，不需要强制转型，因为编译器会强制检查放入的类型：

然而，新的问题是，如果要存储Integer，还需要为Integer单独编写一种ArrayList：

实际上，还需要为其他所有class单独编写一种ArrayList：

LongArrayList

DoubleArrayList

PersonArrayList

这是不可能的，JDK的class就有上千个，而且它还不知道其他人编写的class。

为了解决新的问题，我们必须把ArrayList变成一种模板：ArrayList<T>，代码如下：

T可以是任何class。这样一来，我们就实现了：编写一次模版，可以创建任意类型的ArrayList：

因此，泛型就是定义一种模板，例如ArrayList<T>，然后在代码中为用到的类创建对应的ArrayList<类型>：

由编译器针对类型作检查：

这样一来，既实现了编写一次，万能匹配，又通过编译器保证了类型安全：这就是泛型。

向上转型

在Java标准库中的ArrayList<T>实现了List<T>接口，它可以向上转型为List<T>：

即类型ArrayList<T>可以向上转型为List<T>。

要特别注意：不能把ArrayList<Integer>向上转型为ArrayList<Number>或List<Number>。

这是为什么呢？假设ArrayList<Integer>可以向上转型为ArrayList<Number>，观察一下代码：

我们把一个ArrayList<Integer>转型为ArrayList<Number>类型后，这个ArrayList<Number>就可以接受Float类型，因为Float是Number的子类。但是，ArrayList<Number>实际上和ArrayList<Integer>是同一个对象，也就是ArrayList<Integer>类型，它不可能接受Float类型，所以在获取Integer的时候将产生ClassCastException。

实际上，编译器为了避免这种错误，根本就不允许把ArrayList<Integer>转型为ArrayList<Number>。

ArrayList<Integer>和ArrayList<Number>两者完全没有继承关系