面试题：Java数据类型在泛型中的深度应用

通用容器类定义

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class GenericContainer<T> {
    private List<T> dataList;

    public GenericContainer() {
        dataList = new ArrayList<>();
    }

    // 添加数据
    public void add(T item) {
        dataList.add(item);
    }

    // 获取数据
    public T get(int index) {
        if (index >= 0 && index < dataList.size()) {
            return dataList.get(index);
        }
        return null;
    }

    // 遍历数据
    public void traverse() {
        Iterator<T> iterator = dataList.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            T item = iterator.next();
            System.out.println(item);
        }
    }
}

类型擦除问题处理

问题：Java 泛型是在编译期实现的，在运行时，泛型类型信息会被擦除，所有泛型类型参数都用其限定类型（无限定的类型参数用 Object）代替。这可能导致在运行时无法获取实际的类型信息，从而引发潜在的类型安全问题。
解决方法：虽然运行时无法获取确切的泛型类型信息，但在编译期编译器会利用泛型类型参数进行类型检查。比如在 GenericContainer 类中，编译器会确保添加到容器中的数据类型与声明的泛型类型一致，避免了在运行时出现 ClassCastException。此外，可以通过 instanceof 结合反射来进行一定程度的类型检查，但要注意反射也有局限性且会增加代码复杂性。

通配符增强泛型灵活性和安全性

无界通配符 <?>：
- 示例：List<?> 表示未知类型的 List。
- 用途：用于当你只需要对集合进行读操作，而不需要关心集合中元素的具体类型时。例如，printList(List<?>) 方法可以接受任何类型的 List 并打印其元素，因为 Object 类型足以处理所有可能的元素类型。
上界通配符 <? extends Type>：
- 示例：List<? extends Number> 表示元素类型是 Number 或其子类型的 List。
- 用途：常用于读取数据。例如，一个方法接受 List<? extends Number> 作为参数，可以安全地读取 Number 类型的值，因为所有 Number 的子类型（如 Integer、Double 等）都可以赋值给 Number。
下界通配符 <? super Type>：
- 示例：List<? super Integer> 表示元素类型是 Integer 或其父类型（如 Number、Object）的 List。
- 用途：常用于写入数据。例如，一个方法接受 List<? super Integer> 作为参数，可以安全地向列表中添加 Integer 类型的元素，因为所有 Integer 的父类型都能接受 Integer 类型的值。

受限通配符的必要性及应用场景

必要性：
- 增强类型安全性：通过限定泛型类型的范围，确保在编译期捕获更多类型错误，避免运行时的 ClassCastException。
- 提高代码灵活性：在保证类型安全的前提下，允许代码处理不同类型但有一定继承关系的对象，减少重复代码。
应用场景：
- 上界通配符场景：如编写一个计算 List<? extends Number> 中所有数字之和的方法，方法不需要关心具体是 Integer 还是 Double 等，只需要知道它们都是 Number 的子类型，从而可以安全地调用 Number 的方法进行计算。
- 下界通配符场景：假设要向一个列表中添加 Integer 类型的元素，而这个列表可能是 List<Integer>、List<Number> 甚至 List<Object>，使用 List<? super Integer> 作为参数类型可以确保能正确添加 Integer 元素，同时也增加了方法的通用性。

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面试题：Java数据类型在泛型中的深度应用

知识考点

面试题答案

通用容器类定义

类型擦除问题处理

通配符增强泛型灵活性和安全性

受限通配符的必要性及应用场景