《Java程式設計思想》第四版足足用了75頁來講泛型——厚厚的一沓内容，很容易讓人頭大——但其實根本不用這麼多，隻需要一句話：我是一個泛型隊列，狗可以站進來，貓也可以站進來，但最好不要既站貓，又站狗！
01、泛型是什麼
泛型，有人拆解這個詞為“參數化類型”。這種拆解其實也不好了解，還是按照沉默王二的意思來了解一下吧。
現在有一隻玻璃杯，你可以讓它盛一杯白開水，也可以盛一杯二鍋頭——泛型的概念就在于此，制造這隻杯子的時候沒必要在說明書上定義死，指明它隻能盛白開水而不能盛二鍋頭！
可以在說明書上指明它用來盛裝液體，但最好也不要這樣，弄不好使用者想用它來盛幾塊冰糖呢！
這麼一說，你是不是感覺不那麼抽象了？泛型其實就是在定義類、接口、方法的時候不局限地指定某一種特定類型，而讓類、接口、方法的調用者來決定具體使用哪一種類型的參數。
就好比，玻璃杯的制造者說，我不知道使用者用這隻玻璃杯來幹嘛，是以我隻負責造這麼一隻杯子；玻璃杯的使用者說，這就對了，我來決定這隻玻璃杯是盛白開水還是二鍋頭，或者冰糖。
02、什麼時候用泛型
我們來看一段簡短的代碼：
public class Cmower {
class Dog {
}
class Cat {
}
public static void main(String[] args) {
Cmower cmower = new Cmower();
Map map = new HashMap();
map.put("dog", cmower.new Dog());
map.put("cat", cmower.new Cat());
Cat cat = (Cat) map.get("dog");
System.out.println(cat);
}
}
這段代碼的意思是：我們在map中放了一隻狗（Dog），又放了一隻貓（Cat），當我們想從map中取出貓的時候，卻一不留神把狗取了出來。
這段代碼編譯是沒有問題的，但運作的時候就會報
ClassCastException
（狗畢竟不是貓啊）：
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.cmower.java_demo.sixteen.Cmower$Dog cannot be cast to com.cmower.java_demo.sixteen.Cmower$Cat
at com.cmower.java_demo.sixteen.Cmower.main(Cmower.java:20)
為什麼會這樣呢？
1）寫代碼的程式員粗心大意。要從map中把貓取出來，你不能取狗啊！
2）建立map的時候，沒有明确指定map中要放的類型。如果指定是要放貓，那肯定取的時候就是貓，不會取出來狗；如果指定是要放狗，也一個道理。
第一種情況不太好解決，總不能把程式員打一頓（我可不想做一個天天背鍋的程式員，很重的好不好）；第二種情況就比較容易解決，因為Map支援泛型（泛型接口）。
public interface Map<K,V> {
}
注：在Java中，經常用T、E、K、V等形式的參數來表示泛型參數。
T：代表一般的任何類。
E：代表 Element 的意思，或者 Exception 異常的意思。
K：代表 Key 的意思。
V：代表 Value 的意思，通常與 K 一起配合使用。
既然Map支援泛型，那作為Map的實作者HashMap（泛型類）也支援泛型了。
public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {
}
其中的put方法（泛型方法）是這樣定義的：
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
好了，現在使用泛型的形式來定義一個隻能放Cat的Map吧！
public class Cmower {
class Dog {
}
class Cat {
}
public static void main(String[] args) {
Cmower cmower = new Cmower();
Map<String, Cat> map = new HashMap<>();
// map.put("dog", cmower.new Dog()); // 不再允許添加
map.put("cat", cmower.new Cat());
Cat cat = map.get("cat");
System.out.println(cat);
}
}
當使用泛型定義map（鍵為String類型，值為Cat類型）後：
1）編譯器就不再允許你向map中添加狗的對象了。
2）當你從map中取出貓的時候，也不再需要強制轉型了。
03、類型擦除
有人說，Java的泛型做的隻是表面功夫——泛型資訊存在于編譯階段（狗隊在編譯時不允許站貓），運作階段就消失了（運作時的隊列裡沒有貓的資訊，連狗的資訊也沒有）——這種現象被稱為“類型擦除”。
來，看代碼解釋一下：
public class Cmower {
class Dog {
}
class Cat {
}
public static void main(String[] args) {
Cmower cmower = new Cmower();
Map<String, Cat> map = new HashMap<>();
Map<String, Dog> map1 = new HashMap<>();
// The method put(String, Cmower.Cat) in the type Map<String,Cmower.Cat> is not applicable for the arguments (String, Cmower.Dog)
//map.put("dog",cmower.new Dog());
System.out.println(map.getClass());
// 輸出：class java.util.HashMap
System.out.println(map1.getClass());
// 輸出：class java.util.HashMap
}
}
map的鍵位上是Cat，是以不允許put一隻Dog；否則編譯器會提醒
The method put(String, Cmower.Cat) in the type Map<String,Cmower.Cat> is not applicable for the arguments (String, Cmower.Dog)
。編譯器做得不錯，值得點贊。
但是問題就來了，map的Class類型為HashMap，map1的Class類型也為HashMap——也就是說，Java代碼在運作的時候并不知道map的鍵位上放的是Cat，map1的鍵位上放的是Dog。
那麼，試着想一些可怕的事情：既然運作時泛型的資訊被擦除了，而反射機制是在運作時确定類型資訊的，那麼利用反射機制，是不是就能夠在鍵位為Cat的Map上放一隻Dog呢？
我們不妨來試一試：
public class Cmower {
class Dog {
}
class Cat {
}
public static void main(String[] args) {
Cmower cmower = new Cmower();
Map<String, Cat> map = new HashMap<>();
try {
Method method = map.getClass().getDeclaredMethod("put",Object.class, Object.class);
method.invoke(map,"dog", cmower.new Dog());
System.out.println(map);
// {dog=com.cmower.java_demo.sixteen.Cmower$Dog@55f96302}
} catch (NoSuchMethodException | SecurityException | IllegalAccessException | IllegalArgumentException | InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
看到沒？我們竟然在鍵位為Cat的Map上放了一隻Dog！
注：Java的設計者在JDK 1.5時才引入了泛型，但為了照顧以前設計上的缺陷，同時相容非泛型的代碼，不得不做出了一個折中的政策：編譯時對泛型要求嚴格，運作時卻把泛型擦除了——要相容以前的版本，還要更新擴充新的功能，真的很不容易！
04、泛型通配符
有些時候，你會見到這樣一些代碼：
List<? extends Number> list = new ArrayList<>();
List<? super Number> list = new ArrayList<>();
?
和關鍵字
extends
或者
super
在一起其實就是泛型的進階應用：通配符。
我們來自定義一個泛型類——PetHouse（寵物小屋），它有一些基本的動作（可以住進來一隻寵物，也可以放出去）：
public class PetHouse<T> {
private List<T> list;
public PetHouse() {
}
public void add(T item) {
list.add(item);
}
public T get() {
return list.get(0);
}
}
如果我們想要住進去一隻寵物，可以這樣定義小屋（其泛型為Pet）：
PetHouse<Pet> petHouse = new PetHouse<>();
然後，我們讓小貓和小狗住進去：
petHouse.add(new Cat());
petHouse.add(new Dog());
如果我們隻想要住進去一隻小貓，打算這樣定義小屋：
PetHouse<Pet> petHouse = new PetHouse<Cat>();
但事實上，編譯器不允許我們這樣定義：因為泛型不直接支援向上轉型。該怎麼辦呢？
可以這樣定義小屋：
PetHouse<? extends Pet> petHouse = new PetHouse<Cat>();
也就是說，寵物小屋可以住進去小貓，但它必須是寵物（Pet或者Pet的子類）而不是一隻野貓。
但很遺憾，這個寵物小屋實際上住不了小貓，看下圖。
這是因為Java雖然支援泛型的向上轉型（使用
extends
通配符），但我們卻無法向其中添加任何東西——編譯器并不知道寵物小屋裡要住的是小貓還是小狗，或者其他寵物，是以幹脆什麼都不讓住。
看到這，你一定非常疑惑，既然
PetHouse<? extends Pet>
定義的寵物小屋什麼也不讓住，那為什麼還要這樣定義呢？思考一下。
05、讀者将軍的總結
泛型限定符有一描述：上界不存下界不取。
上界不存的原因：例如 List，編譯器隻知道容器内是 Father 及其子類，具體是什麼類型并不知道，編譯器在看到 extends 後面的 Father 類，隻是标上一個
CAP#1
作為占位符，無論往裡面插什麼，編譯器都不知道能不能和
CAP#1
比對，是以就不允許插入。
extends的作用：可以在初始化的時候存入一個值，并且能保證資料的穩定性，隻能取不能存。讀取出來的資料可以存在父類或者基類裡。
下界不取的原因：下界限定了元素的最小粒度，實際上是放松了容器元素的類型控制。例如 List， 元素是 Father 的基類，可以存入 Father 及其子類。但編譯器并不知道哪個是 Father 的超類，如 Human。讀取的時候，自然不知道是什麼類型，隻能傳回 Object，這樣元素資訊就全部丢失了。
super的作用：用于參數類型限定。
PECS 原則：
1.頻繁往外讀取内容的，适合用extends
2.經常往裡插入的，适合用super
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