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第一问：什么是泛型？有什么好处？

第二问：泛型是如何实现的呢？

第三问：类型擦除的缺点有哪些？

第四问：泛型中上下界限定符extends和super有什么区别？

第五问：List、List、List之间的区别？

第六问：如何在泛型为Integer的ArrayList中存放一个String类型的对象？

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我们用问面试题的方式来讲解集合的泛型概念，这样方便读者理解。

第一问：什么是泛型？有什么好处？

Java泛型（generics） 是JDK5中引入的一个新特性，允许在定义类和接口的时候使用类型参数（type parameter）。声明的类型参数在使用时用具体的类型来替换。泛型最主要的应用是在JDK5中的新集合类框架中。

泛型的好处有两个：

1. 方便：可以提高代码的复用性。以List接口为例，我们可以将String、Integer等类型放入List中，如不用泛型，存放String类型要写一个List接口，存放Integer要写另外一个List接口，泛型可以很好的解决这个问题。
2. 安全：在泛型出现之前，通过Object实现的类型转换需要在运行时检查，如果类型转换出错，程序直接GG，可能会带来毁灭性打击。而泛型的作用就是在编译时做类型检查，这无疑增加程序的安全性。

第二问：泛型是如何实现的呢？

Java中的泛型通过类型擦除的方式来实现，通俗点理解，就是通过语法糖的形式，在java->.class转换的阶段，将List<String>擦除调转为List的手段。换句话说，Java的泛型只在编译期，jvm是不会感知到泛型的。

比如Java的编译器在编译以下代码时：

public class Foo<T> {T bar;void doSth(T param) {}
};Foo<String> f1;
Foo<Integer> f2;

在编译后的字节码文件中，会把泛型的信息擦除掉：

public class Foo {Object bar;void doSth(Object param) {}
};

也就是说，在代码中的Foo<String> 和 Foo<Integer>使用的类，经过编译后都是同一个类。

所以说泛型技术实际上是Java语言的一颗语法糖，因为泛型经过编译器处理之后就被擦除了。

这种擦除的过程，被称之为——类型擦除。所以类型擦除指的是通过类型参数名T，将泛型类型实例关联到同一份字节码上。编译器只为泛型类型生成一份字节码，并将其实例关联到这份字节码上。类型擦除的关键在于从泛型类型中清除类型变量的相关信息，并在仅需要的时候插入类型标记和类型转换的方法。

第三问：类型擦除的缺点有哪些？

1. 泛型不可以重载
2. 泛型异常类不可以多次catch
3. 泛型类中的静态变量也只有一份，不会有多份

第四问：泛型中上下界限定符extends和super有什么区别？

<? extends T> 表示类型的上界，表示参数化类型可能是T或是T的子类。

// 定义一个泛型方法，接受任何继承自Number的类型
public <T extends Number> void processNumber(T number) {
// 在这个方法中，可以安全地调用Number的方法
double value = number.doubleValue();
// 其他操作...
}

<? super T> 表示类型下界（Java Core中叫超类型限定），表示参数化类型是此类型的超类型（父类型），直至Object。

// 定义一个泛型方法，接受任何类型的List，并向其中添加元素
public <T> void addElements(List<? super T> list, T element) {
list.add(element);
// 其他操作...
}

在使用限定通配符的时候，需要遵守PECS原则，即Producer Extends, Consumer Super：上界生产，下界消费。

如果是从集合中读取类型T的数据，并且不能写入，可以使用<? extends 通配符; (Producer Extends)，如上面的processNumber方法。

如果是从集合中写入类型T的数据，并且不需要读取，可以使用<? super 通配符; (Consumer Super)，如上面的addElements方法。

如果既要存又要取，那就不要用任何通配符。

第五问：List<?>、List<Object>、List之间的区别？

1. List<?> 是一个未知类型的List，而List<Object> 其实是任意类型的List。可以把List<String>、List<Integer>赋值给List<?>，却不能把List<String>赋值给List<Object>。

2. 可以把任何带参数的类型传递给原始类型List，但却不能把List<String>赋值给List<Object>，因为会产生编译错误（不支持协变）。

3. List<?>由于不确定列表中元素的具体类型，因此只能从这种列表中读取数据，而不能往里面添加除了null之外的任何元素。

public class Test {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<>();test(list);// 编译出错test1(list);test2(list);test3(list);}public static void test(List list) {list.add("CLAY");list.add(666);}public static void test1(List<Object> list) {list.add(new Test());}public static void test2(List<?> list) {// 编译出错list.add("CLAY");// 编译正常list.get(0);}public static void test3(List<String> list) {list.add("CLAY");}
}

第六问：如何在泛型为Integer的ArrayList中存放一个String类型的对象？

通过反射可以实现：

List<Integer> list = new ArrayList<>();
Method method = list.getClass().getMethod("add", Object.class);
method.invoke(list, "Java反射机制实例");
System.out.println(list.get(0));