Java 泛型设计 -- Java 语言泛型的概述、类型擦出、协变与逆变

大家好，我是栗筝i，这篇文章是我的 “栗筝i 的 Java 技术栈” 专栏的第 011 篇文章，在 “栗筝i 的 Java 技术栈” 这个专栏中我会持续为大家更新 Java 技术相关全套技术栈内容。专栏的主要目标是已经有一定 Java 开发经验，并希望进一步完善自己对整个 Java 技术体系来充实自己的技术栈的同学。与此同时，本专栏的所有文章，也都会准备充足的代码示例和完善的知识点梳理，因此也十分适合零基础的小白和要准备工作面试的同学学习。当然，我也会在必要的时候进行相关技术深度的技术解读，相信即使是拥有多年 Java 开发经验的从业者和大佬们也会有所收获并找到乐趣。

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Java 泛型（Generics）是 Java 语言中一种强大的机制，允许类型（类和接口）以参数化的形式定义和使用。引入泛型的主要目的是提高代码的重用性、安全性和可读性。泛型在 Java SE 5 中引入，极大地增强了 Java 编程语言的表达能力。

文章目录

- - 1、泛型的基本概述
  - - 1.1、泛型简介
    - 1.2、泛型的优势
  - 2、泛型的关键概念
  - - 2.1、泛型类
    - 2.2、泛型接口
    - 2.3、泛型方法
    - - 2.3.1、泛型方法的定义
      - 2.3.2、泛型方法的特性
      - 2.3.3、泛型方法的注意事项
    - 2.4、类型参数的命名约定
    - 2.5、泛型的实例化和类型推断
    - - 2.5.1、泛型实例化
      - 2.5.2、类型推断
  - 3、泛型的限制
  - - 3.1、不能实例化类型参数
    - 3.2、静态环境中的限制
    - 3.3、异常类不能是泛型
    - 3.4、数组和泛型的兼容性问题
  - 4、通配符和边界
  - - 4.1、无界通配符（`?`）
    - - 4.2、有界通配符（`? extends` 和 `? super`）
    - 4.3、通配符的使用场景和限制
  - 5、类型擦除
  - - 5.1、什么是类型擦除以及为什么 Java 使用类型擦除
    - 5.2、类型擦除的影响
    - - 5.2.1、丢失类型信息
      - 5.2.2、泛型数组的问题
      - 5.2.3、方法重载的限制
      - 5.3、如何处理类型擦除带来的限制
  - 6、泛型和反射
  - - 6.1、使用反射访问泛型类型信息
    - 6.2、泛型数组的创建和类型转换
  - 7、最佳实践和设计模式
  - - 7.1、泛型在设计模式中的应用
    - 7.2、避免泛型滥用的策略
    - - 7.3、泛型代码的测试和调试
  - 8、协变、逆变与继承规则
  - - 8.1、泛型的继承规则
    - 8.2、协变与逆变