Java 泛型详解（2025–2026 面试/实战最实用版）
泛型（Generics）是 Java 5 引入的最重要特性之一，到今天仍然是面试、代码审查、框架源码阅读中最常考察的点。
下面按从基础到高阶的顺序，把最容易混淆、最常踩坑、最有价值的内容全部梳理一遍。
1. 为什么要有泛型？（最本质的两个原因）
- 类型安全（编译期发现错误）
List list = new ArrayList();
list.add("hello");
list.add(123); // 编译通过
String s = (String) list.get(1); // 运行时 ClassCastException- 消除显式类型转换（代码更简洁）
// 没有泛型
String s = (String) list.get(0);
// 有泛型
List<String> list = new ArrayList<>();
String s = list.get(0); // 无需强转2. 泛型最核心的三种写法（必须记住）
| 写法位置 | 语法示例 | 含义 | 出现频率 |
|---|---|---|---|
| 类/接口 | class Box<T> | 类型参数 T，定义在类/接口级别 | ★★★★★ |
| 方法 | <E> void print(E e) | 方法级类型参数（独立于类泛型） | ★★★★☆ |
| 变量/参数 | List<String> list | 使用时指定具体类型 | ★★★★★ |
3. 泛型擦除（Erasure）—— 面试必考点
核心结论：
Java 泛型是编译期语法糖，在编译后会被擦除（类型参数被替换为 Object 或上界类型）。
擦除前后对比（字节码层面）
// 源代码
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("hello");
// 编译后（大致）
List list = new ArrayList();
list.add("hello"); // add(Object)
String s = (String) list.get(0);擦除带来的重要影响（常考）
- 运行时无法获得泛型具体类型
List<String> list = new ArrayList<>();
System.out.println(list.getClass() == ArrayList.class); // true
System.out.println(list instanceof List<String>); // 编译错误！
// 运行时只能判断原始类型
System.out.println(list instanceof List); // true- 静态变量/方法不能使用泛型类型参数
class Box<T> {
static T value; // 编译错误！
static void set(T t) {} // 编译错误！
}- 不能创建泛型数组（new T[]）
T[] arr = new T[10]; // 编译错误4. 通配符（Wildcard）—— 最容易混淆的部分
| 通配符写法 | 含义 | 能读（get） | 能写（add） | 经典使用场景 |
|---|---|---|---|---|
List<?> | 任意类型 | 只能得到 Object | 几乎不能写（只能加 null） | 作为只读参数 |
List<? extends Number> | Number 或其子类 | 可以 get 为 Number | 不能写 | “生产者”（Producer Extends） |
List<? super Integer> | Integer 的父类（包括 Integer） | 只能得到 Object | 可以写 Integer 及其子类 | “消费者”（Consumer Super） |
经典面试题：PECS 原则
Producer Extends：如果你要从集合中读取数据，用 ? extends
Consumer Super ：如果你要向集合中写入数据，用 ? super
记忆口诀：
“读取用 extends，写入用 super”
5. 泛型方法（最常被忽视但非常强大）
// 最常见的三种泛型方法写法
// 1. 普通泛型方法（最常用）
public static <T> void print(T t) {
System.out.println(t);
}
// 2. 带返回值的泛型方法
public static <T> T getFirst(List<T> list) {
return list.isEmpty() ? null : list.get(0);
}
// 3. 泛型方法 + 多个类型参数
public static <K, V> Map<K, V> newMap() {
return new HashMap<>();
}注意：泛型方法前的 <T> 是方法级别的类型参数，与类泛型无关。
6. 泛型在集合框架中的真实用法（面试常考）
// 生产者（只读）
void printNumbers(List<? extends Number> list) {
for (Number n : list) { // 安全读取
System.out.println(n);
}
// list.add(1); // 编译错误
}
// 消费者（只写）
void addIntegers(List<? super Integer> list) {
list.add(1); // 安全写入
list.add(100); // OK
// Integer x = list.get(0); // 编译错误，只能得到 Object
}7. 2025–2026 年高频面试/实战问题
- 为什么
List<String>不是List<Object>的子类型？（类型不变量） <?>、<? extends T>、<? super T>分别能干什么、不能干什么？- 泛型擦除后如何实现类型安全？（编译器插入强制类型转换）
- 为什么静态方法/变量不能使用类泛型参数？
- 泛型数组为什么不允许
new T[]？（可以用反射绕过，但不推荐） - 如何创建一个带有泛型类型的数组？（最安全写法：
(T[]) new Object[size]）
8. 一句话总结 + 记忆口诀
一句话本质：
Java 泛型是编译期类型检查 + 语法糖，运行时全部擦除为原始类型（或上界类型），靠编译器帮我们做类型转换。
最实用口诀（背下来就过关）：
- 类写
<T>，用时指定类型 - 方法写
<T>，独立于类泛型 - 读取用
extends，写入用super - 运行时全擦除，类型安全靠编译器
- 静态成员别用 T，数组创建别 new T
如果你能手写下面三段代码，就基本掌握泛型 80%：
- 带上下界的泛型方法
- PECS 原则的两个典型方法
- 解释
List<String>为什么不能赋值给List<Object>
需要更深入哪一块？
比如：
- 泛型在反射中的真实写法
- 签名擦除与桥接方法（bridge method）
- 泛型在 Lambda / Stream 中的常见坑
- 面试真题：写一个泛型版的 max 函数
随时告诉我，我继续给你展开～
