java泛型常见面试题

背景：泛型这个知识点平时用的很少，可是在面试的时候很容就被问到，因此仍是要准备一些基础的知识储备。

面试旧敌之 Java 泛型 ：主要概念及特色

“泛型” 意味着编写的代码能够被不一样类型的对象所重用。

泛型是在JDK1.5以后出现的。

泛型的本质是参数化类型，也就是说所操做的数据类型被指定为一个参数。

能够看到，使用 Object 来实现通用、不一样类型的处理，有这么两个缺点：

1. 每次使用时都须要强制转换成想要的类型
2. 在编译时编译器并不知道类型转换是否正常，运行时才知道，不安全

根据《Java 编程思想》中的描述，泛型出现的动机在于：

有许多缘由促成了泛型的出现，而最引人注意的一个缘由，就是为了建立容器类。

实际上引入泛型的主要目标有如下几点：

• 类型安全 
  
  • 泛型的主要目标是提升 Java 程序的类型安全
  • 编译时期就能够检查出因 Java 类型不正确致使的 ClassCastException 异常
  • 符合越早出错代价越小原则
• 消除强制类型转换 
  
  • 泛型的一个附带好处是，使用时直接获得目标类型，消除许多强制类型转换
  • 所得即所需，这使得代码更加可读，而且减小了出错机会
• 潜在的性能收益 
  
  • 因为泛型的实现方式，支持泛型（几乎）不须要 JVM 或类文件更改
  • 全部工做都在编译器中完成
  • 编译器生成的代码跟不使用泛型（和强制类型转换）时所写的代码几乎一致，只是更能确保类型安全而已

泛型类 

泛型接口

泛型方法

泛型的通配符

无限制通配符

extends 关键字声明了类型的上界，表示参数化的类型多是所指定的类型，或者是此类型的子类

super 关键字声明了类型的下界，表示参数化的类型多是指定的类型，或者是此类型的父类

通配符比较

经过上面的例子咱们能够知道，无限制通配符 < ?> 和 Object 有些类似，用于表示无限制或者不肯定范围的场景。

两种有限制通配形式 < ? super E> 和 < ? extends E> 也比较容易混淆，咱们再来比较下。

你了解泛型通配符与上下界吗？

ps：上下限用图说明

它们的目的都是为了使方法接口更为灵活，能够接受更为普遍的类型。

• < ? super E> 用于灵活写入或比较，使得对象能够写入父类型的容器，使得父类型的比较方法能够应用于子类对象。
• < ? extends E> 用于灵活读取，使得方法能够读取 E 或 E 的任意子类型的容器对象。

用《Effective Java》 中的一个短语来加深理解：

为了得到最大限度的灵活性，要在表示 生产者或者消费者 的输入参数上使用通配符，使用的规则就是：生产者有上限、消费者有下限：

PECS: producer-extends, costumer-super

所以使用通配符的基本原则：

• 若是参数化类型表示一个 T 的生产者，使用 < ? extends T>;
• 若是它表示一个 T 的消费者，就使用 < ? super T>；
• 若是既是生产又是消费，那使用通配符就没什么意义了，由于你须要的是精确的参数类型。

小总结一下：

• T 的生产者的意思就是结果会返回 T，这就要求返回一个具体的类型，必须有上限才够具体；
• T 的消费者的意思是要操做 T，这就要求操做的容器要够大，因此容器须要是 T 的父类，即 super T；

泛型的类型擦除

Java 中的泛型和 C++ 中的模板有一个很大的不一样：

• C++ 中模板的实例化会为每一种类型都产生一套不一样的代码，这就是所谓的代码膨胀。
• Java 中并不会产生这个问题。虚拟机中并无泛型类型对象，全部的对象都是普通类。

（摘自：blog.csdn.net/fw0124/arti…）

在 Java 中，泛型是 Java 编译器的概念，用泛型编写的 Java 程序和普通的 Java 程序基本相同，只是多了一些参数化的类型同时少了一些类型转换。

实际上泛型程序也是首先被转化成通常的、不带泛型的 Java 程序后再进行处理的，编译器自动完成了从 Generic Java 到普通 Java 的翻译，Java 虚拟机运行时对泛型基本一无所知。

当编译器对带有泛型的java代码进行编译时，它会去执行类型检查和类型推断，而后生成普通的不带泛型的字节码，这种普通的字节码能够被通常的 Java 虚拟机接收并执行，这在就叫作 类型擦除（type erasure）。

泛型的规则

• 泛型的参数类型只能是类（包括自定义类），不能是简单类型。
• 同一种泛型能够对应多个版本（由于参数类型是不肯定的），不一样版本的泛型类实例是不兼容的。
• 泛型的类型参数能够有多个
• 泛型的参数类型可使用 extends 语句，习惯上称为“有界类型”
• 泛型的参数类型还能够是通配符类型，例如 Class

泛型的使用场景

当类中要操做的引用数据类型不肯定的时候，过去使用 Object 来完成扩展，JDK 1.5后推荐使用泛型来完成扩展，同时保证安全性。

总结

1.上面说到使用 Object 来达到复用，会失去泛型在安全性和直观表达性上的优点，那为何 ArrayList 等源码中的还能看到使用 Object 做为类型？

根据《Effective Java》中所述，这里涉及到一个 “移植兼容性”：

泛型出现时，Java 平台即将进入它的第二个十年，在此以前已经存在了大量没有使用泛型的 Java 代码。人们认为让这些代码所有保持合法，而且可以与使用泛型的新代码互用，很是重要。

这样都是为了兼容，新代码里要使用泛型而不是原始类型。

2.泛型是经过擦除来实现的。所以泛型只在编译时强化它的类型信息，而在运行时丢弃(或者擦除)它的元素类型信息。擦除使得使用泛型的代码能够和没有使用泛型的代码随意互用。

3.若是类型参数在方法声明中只出现一次，能够用通配符代替它。

好比下面的 swap 方法，用于交换指定 List 中的两个位置的元素：

private  void swap(List list, int i, int j) {
    //...
}

只出现了一次 类型参数，没有必要声明，彻底能够用通配符代替：

private void swap(List list, int i, int j){
    //...
}

对比一下，第二种更加简单清晰吧。

4.数组中不能使用泛型

这多是 Java 泛型面试题中最简单的一个了，固然前提是你要知道 Array 事实上并不支持泛型，这也是为何 Joshua Bloch 在 《Effective Java》一书中建议使用 List 来代替 Array，由于 List 能够提供编译期的类型安全保证，而 Array 却不能。

5.Java 中 List 和原始类型 List 之间的区别?

原始类型和带参数类型 之间的主要区别是：

• 在编译时编译器不会对原始类型进行类型安全检查，却会对带参数的类型进行检查
• 经过使用 Object 做为类型，能够告知编译器该方法能够接受任何类型的对象，好比String 或 Integer
• 你能够把任何带参数的类型传递给原始类型 List，但却不能把 List< String> 传递给接受 List< Object> 的方法，由于泛型的不可变性，会产生编译错误。

这道题的考察点在于对泛型中原始类型的正确理解。

ps：这个地方还没理解。。。。