一、泛型简介
Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性，泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。下面给一个 Java 泛型的简单例子：
public static <E> void printArray(E[] inputArray){ // 这里的 E 可代表任意类型
for (E element: inputArray){ // 输出数组中的元素，无论是什么类型
System.out.println(element);
}
}不仅仅在 Java 中有泛型的概念，在 C++ 中也有类似的概念，叫做模板。当然，一般来说只有静态语言才说有类似于泛型的语法，其实不然，对于动态语言也有类似的语法，但用途不太相同，如 Python3.12 中的新类型提示语法，类型形参语法，就有点像仿 Java 泛型语法而成的类型提示语法。
下面给几个例子以进行对比学习：
C++ 模板编程
template<typename T> // 这里的 T 与 Java 泛型中的 T 类似
void swap(T& a, T& b) {
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
// C++ 的“泛型”有其独特性，语法与 Java 相比不太一样，毕竟 C++ 中这称之为模板Python 类型形参语法
def print_array[T](array: list[T]) -> None: # 此处的 T 只是为了类型提示，无实际功能，可认为是特殊的注释
""" Type Parameter Syntax """
print(*array)
# Java 用的是尖括号（"<>"）表示，而 Python 则是用方括号（"[]"）表示二、泛型语法
所有的泛型声明都是一对尖括号（"<>"）加上泛型标记符以及范围限定的关键字，多个标记符之间用逗号隔开。
2.1 泛型标记符
Java 的泛型标记符都是约定俗成的，没有说强制某一种泛型标记符表示什么含义，只是按照约定俗成的来可以让其他人更容易理解你的代码。
下面是一些常见的泛型标记符：
| 标记符 | 约定全称 | 描述 |
| E | Element | 在集合中使用，因为集合中的都是元素（element） |
| T | Type | 表示任意 Java 的引用类型 |
| K | Key | 在字典中使用，表示键（key） |
| V | Value | 在字典中使用，表示值（value） |
| N | Number | 表示数字（number）类型 |
| U | Unbounded | 无限制类型通配符，常用于泛型方法和泛型类的定义中 |
| ? | ? | 无限制类型通配符，常用于泛型方法的返回类型声明和方法参数中 |
另外，这里强调一点，上面的常用标记符只是约定俗成的，标记符并没有强制只能是一个字符，多个字符也是可以的，比如 abc，不过标记符还是要满足类型的写法，毕竟其本质也只是表示类型而已，因此一般使用大写开头。
下面是一个简单的示例：
public static <K, V> void print(K key, V value){ // 这里举的例子是：泛型方法参数
System.out.println(key + " : " + value);
}当然，System.out.println 本身就可以打印很多类型的对象，这里只是举个例子，来介绍泛型的用法。
2.2 限定泛型的范围
在泛型的声明中可以使用 extends 和 super 关键字来限定泛型的范围，使其更符合我们预期的要求，含义与平时使用时略有差异， 下面列出一个表格以体现具体的差异：
| 关键字（限定词） | 使用方法 | 描述 |
| extends | <T extends someType> | 限定泛型 T 的上界，即 T 必须是类 someType 的子类 |
| super | <T super someType> | 限定泛型 T 的下界，即 T 必须是类 someType 的父类 |
特别说明，上表中 someType 可以是类（class），也可以是接口（interface）。
下面给出一些具体的示例来详细地说明它们的用法：
import java.util.ArrayList;
public class Test {
// extends Number 限定数组里面只能是数字
public static <N extends Number> void printNumberArray(ArrayList<N> arrayList) {
for (N n: arrayList) System.out.println(n);
}
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> integerArrayList = new ArrayList<>();
ArrayList<String> stringArrayList = new ArrayList<>();
integerArrayList.add(1);
integerArrayList.add(2);
printNumberArray(integerArrayList); // 正常运行
stringArrayList.add("1");
stringArrayList.add("2");
printNumberArray(stringArrayList); // 类型不符合泛型范围，报错！
}
}三、泛型方法
泛型用在方法中，可以表示此方法的参数是泛型的，也可以是此方法的返回类型是泛型的。
3.1 泛型参数类型
泛型的参数类型很好写，泛型的声明放在方法的返回类型之前，修饰符之后，声明之后就可以在参数中使用泛型了。
语法：修饰符 泛型声明 返回类型 方法名 参数列表
3.2 泛型返回类型
泛型返回类型和泛型参数类型类似，泛型声明在方法的返回类型之前，修饰符之后，声明之后就可以在返回类型中直接使用泛型了。语法和上述一致。
下面是一个简单的示例：
public static <T extends Comparable> T maxNumber (T a, T b) { // 泛型方法
return a.compareTo(b) > 0 ? a : b; // 返回较大值
}四、泛型类（接口）
泛型类中泛型声明与泛型方法非常类似，但又略有不同。其泛型声明在类名的后面。
语法：修饰符 关键字 类(接口)名 泛型声明
下面是一个具体示例：
class TypeBox<T> { // 泛型类
public T type; // 泛型属性
TypeBox (T type){
this.type = type;
}
public void set(T value){
type = value;
}
public T get(){
return type;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
TypeBox typeBox_1 = new TypeBox(666); // 整数：OK
TypeBox typeBox_2 = new TypeBox("Java"); // 字符串：OK
System.out.println(typeBox_1.get()); // Output: 666
System.out.println(typeBox_2.get()); // Output: Java
}
}五、类型擦除
类型擦除是 Java 泛型中的一类特殊的机制，它出现的目的是为了兼容 JDK 5 之前的代码。
类型擦除是指，在 Java 运行时，Java 会把所有的泛型都替换为它们最顶级的上界，也就是 Object 对象。比如 ArrayList<Integer> 将被替换为 ArrayList<Object>，即 ArrayList。
在 JDK 5 之前，是没有泛型的，当时的程序员们为了实现类似泛型的功能，是用 Object 对象代替完成的，但 Object 对象实现的“泛型”并不完善，无法真正地做到和 JDK 5 出现的泛型一样，但由于这种做法已经非常普遍了，为了兼容这种早期做法，Java 泛型就有了类型擦除这种机制，为的就是兼容旧代码。这种机制也是 Java 泛型和其他编程语言泛型的区别之一。
顺便提一下，用 Object 对象实现类似泛型的功能：类型都用 Object 来定义，然后在运行时进行检查。
这里有个细节需要注意一下：既然有类型擦除机制，会在运行时将泛型擦除掉，全部用 Object 替换，那为什么泛型机制还可以现在泛型类型变量的值？比如，ArrayList<Integer> 为什么不能 add 一个 String 类型的数据？其实，并非不行，只是只能在运行时进行 add！运行时怎么 add 呢？这就要涉及到反射的知识了！反射知识详见：Java 反射_小康2022的博客-CSDN博客
下面是一个示例：
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList();
arrayList.add(666);
arrayList.add("Java"); // 此处无法直接 add，会报错
Class<? extends ArrayList> arrayListClass = arrayList.getClass();
Method add = arrayListClass.getDeclaredMethod("add", Object.class);
add.invoke(arrayList, "Java"); // 通过反射机制可以在类型擦除机制之后成功 add
