【Java基础面试题033】Java泛型的作用是什么？

news2024/12/24 23:53:59

Java的基础语法可以看尚硅谷的这个PDF：尚硅谷JavaSE基础/《Java从入门到精通(JDK17版)》_尚硅谷电子书.pdf · Autism_Btkrsr/Blog_md_to_pdf - 码云 - 开源中国 (gitee.com)

回答重点

Java泛型的作用是通过在编译时检查类型安全，允许程序员编写更通用和灵活的代码，避免在运行时发生类型转换错误。

总结作用：

类型安全：泛型允许在编译时进行类型检查，确保在使用集合或其他泛型类时，不会出现类型不匹配的问题，减少了运行时的ClassCastException错误
代码重用：泛型使代码可以适用于多种不同的类型，减少代码重复，提升可读性和可维护性
消除显式类型转换：泛型允许在编译时指定类型参数，从而消除了运行时需要显式类型转换的麻烦

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
String str = list.get(0); // 不需要类型转换

扩展知识

泛型的实际应用

集合框架：Java的集合框架广泛使用了泛型。List<T>、Set<T>和Map<K, V>等接口可以针对不同的数据类型实现统一的操作
泛型方法：不仅可以定义泛型类，还可以定义泛型方法，使得方法能够处理多种不同的数据类型

泛型方法

可以显式指定类型，不指定的话，Java编译器会自动推断类型

public class GenericMethodTest {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] intArr = {1, 2, 3, 4, 5};
        Double[] doubleArr = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5};
        String[] stringArr = {"Hello", "World"};
        printArray(intArr);
        // 显式指定类型
        GenericMethodTest.<Integer>printArray(intArr);
        printArray(doubleArr);
        printArray(stringArr);
        // 多类型参数
        new GenericMethodTest().printMultiArgsArray(intArr, stringArr);
    }
    public static <T> void printArray(T[] arr){
        for (T element: arr){
            System.out.print(element);
        }
        System.out.println();
    }
    // 多类型参数
    public <T, V> void printMultiArgsArray(T[] keys, V[] values){
        for (int i = 0; i < Math.min(keys.length, values.length); i++){
            System.out.printf("{Key：%s，Value：%s}\n", keys[i], values[i]);
        }
    }
}

为什么需要泛型？

在Java5之前是没有泛型的，没泛型都能用的好好的，为什么非要加个泛型呢？能解决什么问题呢？

看这段代码

  List list = new ArrayList();
  list.add("yes"); // 加入string
  list.add(233); // 加入int

在没有泛型的时候，加入的集合的数据并不会做任何约束，都会被当做成Object类型。

可能有人说：这很好呀，多自由！确实，自由是挺自由，但是代码的约束力越低，越容易从出错，使用上也有诸多不便。比如获取的时候老是要强转

就算强转过了编译器这一关，运行的时候还是会报错

综上，Java就引入了泛型。

所以泛型的作用就是加了一层约束，约束了类型。

有了这一层约束就好办事了，由于声明了类型，可以在编译时就识别不出准确的类型元素。使得错误提早抛出，避免运行时才发现。

小结一下泛型的好处：

提高了代码的可读性，一眼就能看出集合的类型
可在编译期检查类型的安全，增加程序的健壮性
省心不需要强转（其实内部帮做了强转，下面会说）
提高代码的复用率，定义好泛型，一个方法（类）就能适配所有类型（其实以前Object也行，就是比较麻烦）

为什么Java的泛型是伪泛型？

public class GenericReflectionTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Hello");
        list.getClass().getMethod("add", Object.class).invoke(list, 123);
        System.out.println(list);
    }
}