Java泛型T如何使用？

在Java中,”t”通常作为泛型类型参数的占位符（约定俗成用大写字母T，但小写t语法上也合法），用于创建可复用、类型安全的代码，以下是详细解析：

泛型类型参数 T 的核心作用

1. 类型抽象化
   允许在类、接口或方法中操作未知类型，编译时进行类型检查。
2. 避免强制转型
   消除Object类型的转换风险，减少ClassCastException。
3. 代码复用
   同一套逻辑可处理多种数据类型（如Integer, String 等）。

T 的三大使用场景

场景1：泛型类（Generic Class）

public class Box<T> {  // T 声明为类型参数
    private T content;
    public void setContent(T content) {
        this.content = content;
    }
    public T getContent() {
        return content;
    }
}
// 使用示例
Box<String> stringBox = new Box<>();
stringBox.setContent("Hello");
String value = stringBox.getContent(); // 无需强制转型

场景2：泛型方法（Generic Method）

public class Utils {
    // 独立于类的类型参数
    public static <T> void printArray(T[] array) {
        for (T element : array) {
            System.out.print(element + " ");
        }
    }
}
// 使用示例
Integer[] ints = {1, 2, 3};
Utils.printArray(ints); // 自动推断 T 为 Integer

场景3：泛型接口（Generic Interface）

public interface Repository<T> {
    void save(T entity);
    T findById(int id);
}
// 实现类指定具体类型
public class UserRepository implements Repository<User> {
    @Override
    public void save(User user) { /* 存储逻辑 */ }
    @Override
    public User findById(int id) { /* 查询逻辑 */ }
}

高级用法：类型约束

通过extends限定T的范围，确保类型安全性。

示例1：限制为特定类及其子类

public class NumberProcessor<T extends Number> {
    public double square(T num) {
        return num.doubleValue() * num.doubleValue();
    }
}
// 只能使用 Number 子类 (Integer, Double等)
NumberProcessor<Double> processor = new NumberProcessor<>();
System.out.println(processor.square(5.5)); // 30.25

示例2：多边界约束

public <T extends Comparable<T> & Serializable> void process(T obj) {
    // T 必须同时实现 Comparable 和 Serializable
}

泛型通配符 与 T 的区别

// 通配符示例：接受任何Box类型
public void inspectBox(Box<?> box) {
    Object obj = box.getContent(); // 只能转为 Object
}

注意事项

1. 类型擦除（Type Erasure）
   编译后泛型信息被擦除，Box<String> 和 Box<Integer> 运行时都是Box。
   规避方法：需类型判断时使用instanceof或反射（谨慎使用）。
2. 不可用基本类型
   Box<int> 非法，需使用包装类（Box<Integer>）。
3. 静态上下文限制
   类的静态方法不能使用类的泛型参数（需独立声明）。

实际应用场景

1. 集合框架
   ArrayList<T>, HashMap<K,V> 等均依赖泛型。
2. 工具类
   如 Collections.sort(List<T> list)。
3. 回调机制
   如 Comparator<T> 接口。

// 集合框架示例
List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");
String first = names.get(0); // 安全获取字符串

• T 本质：编译时的类型占位符，提升代码灵活性和安全性。
• 核心原则：
  • 声明时定义类型参数（class Box<T>）
  • 使用时指定具体类型（Box<String> box = new Box<>()）
• 进阶技巧：边界约束（extends）、通配符（）解决复杂场景需求。

引用说明基于Oracle官方Java教程（Generics章节）与《Effective Java》中泛型最佳实践总结，泛型设计遵循JLS（Java Language Specification）§4.5-4.10标准。