參考
為什么使用泛型
JAVA泛型總結(jié)
Java泛型：泛型類、泛型接口和泛型方法
java泛型應(yīng)用實(shí)例 - 自定義泛型類,方法

泛型的本質(zhì)：數(shù)據(jù)類型參數(shù)化

為什么使用泛型

我們先看下面的代碼，代碼省略了一些內(nèi)容，但功能是實(shí)現(xiàn)一個棧，這個棧只能處理int數(shù)據(jù)類型：

public class Stack{
        private int[] m_item;
        public int Pop(){...}
        public void Push(int item){...}
        public Stack(int i)
        {
            this.m_item = new int[i];
        }
}

上面代碼運(yùn)行的很好，但是，當(dāng)我們需要一個棧來保存string類型時，該怎么辦呢？很多人都會想到把上面的代碼復(fù)制一份，把int改成string不就行了。當(dāng)然，這樣做本身是沒有任何問題的，但一個優(yōu)秀的程序是不會這樣做的，因?yàn)樗氲饺粢院笤傩枰猯ong、Node類型的棧該怎樣做呢？還要再復(fù)制嗎？優(yōu)秀的程序員會想到用一個通用的數(shù)據(jù)類型object來實(shí)現(xiàn)這個棧：

public class Stack{
        private object[] m_item;
        public object Pop(){...}
        public void Push(object item){...}
        public Stack(int i)
        {
            this.m_item = new[i];
        }
    }

這個棧寫的不錯，他非常靈活，可以接收任何數(shù)據(jù)類型，可以說是一勞永逸。但全面地講，也不是沒有缺陷的，主要表現(xiàn)在：
當(dāng)Stack處理值類型時，會出現(xiàn)裝箱、折箱操作，這將在托管堆上分配和回收大量的變量，若數(shù)據(jù)量大，則性能損失非常嚴(yán)重。
在處理引用類型時，雖然沒有裝箱和折箱操作，但將用到數(shù)據(jù)類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換操作，增加處理器的負(fù)擔(dān)。
在數(shù)據(jù)類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換上還有更嚴(yán)重的問題（假設(shè)stack是Stack的一個實(shí)例）：

Node1 x = new Node1();
stack.Push(x);
Node2 y = (Node2)stack.Pop();

上面的代碼在編譯時是完全沒問題的，但由于Push了一個Node1類型的數(shù)據(jù)，但在Pop時卻要求轉(zhuǎn)換為Node2類型，這將出現(xiàn)程序運(yùn)行時的類型轉(zhuǎn)換異常，但卻逃離了編譯器的檢查。
泛型用用一個通過的數(shù)據(jù)類型T來代替object，在類實(shí)例化時指定T的類型，運(yùn)行時（Runtime）自動編譯為本地代碼，運(yùn)行效率和代碼質(zhì)量都有很大提高，并且保證數(shù)據(jù)類型安全。

使用泛型

下面是用泛型來重寫上面的棧，用一個通用的數(shù)據(jù)類型T來作為一個占位符，等待在實(shí)例化時用一個實(shí)際的類型來代替。讓我們來看看泛型的威力：

public class Stack<T>
    {
        private T[] m_item;
        public T Pop(){...}
        public void Push(T item){...}
        public Stack(int i)
        {
            this.m_item = new T[i];
        }
}

類的寫法不變，只是引入了通用數(shù)據(jù)類型T就可以適用于任何數(shù)據(jù)類型，并且類型安全的。這個類的調(diào)用方法：

//實(shí)例化只能保存int類型的類
Stack<int> a = new Stack<int>(100);
a.Push(10);
a.Push("8888"); //這一行編譯不通過，因?yàn)轭恆只接收int類型的數(shù)據(jù)
int x = a.Pop();
//實(shí)例化只能保存string類型的類
Stack<string> b = new Stack<string>(100);
b.Push(10);    //這一行編譯不通過，因?yàn)轭恇只接收string類型的數(shù)據(jù)
b.Push("8888");
string y = b.Pop();

這個類和object實(shí)現(xiàn)的類有截然不同的區(qū)別：

• 他是類型安全的。實(shí)例化了int類型的棧，就不能處理string類型的數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)類型也一樣。
• 無需裝箱和折箱。這個類在實(shí)例化時，按照所傳入的數(shù)據(jù)類型生成本地代碼，本地代碼數(shù)據(jù)類型已確定，所以無需裝箱和折箱。
• 無需類型轉(zhuǎn)換。

泛型類型

C#泛型類在編譯時，先生成中間代碼IL，通用類型T只是一個占位符。在實(shí)例化類時，根據(jù)用戶指定的數(shù)據(jù)類型代替T并由即時編譯器（JIT）生成本地代碼，這個本地代碼中已經(jīng)使用了實(shí)際的數(shù)據(jù)類型，等同于用實(shí)際類型寫的類，所以不同的封閉類的本地代碼是不一樣的。按照這個原理，我們可以這樣認(rèn)為：
泛型類的不同的封閉類是分別不同的數(shù)據(jù)類型。
例：Stack<int>和Stack<string>是兩個完全沒有任何關(guān)系的類，你可以把他看成類A和類B，這個解釋對泛型類的靜態(tài)成員的理解有很大幫助。

在JAVA中，對于不同傳入的類型實(shí)參，生成的相應(yīng)對象實(shí)例的類型是不是一樣的呢？

 public class GenericTest {
     public static void main(String[] args) {
         Box<String> name = new Box<String>("corn");
         Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
         System.out.println("name class:" + name.getClass()); 
         System.out.println("age class:" + age.getClass());
         System.out.println(name.getClass() == age.getClass());// true
     }
}

由此，我們發(fā)現(xiàn)，在使用泛型類時，雖然傳入了不同的泛型實(shí)參，但并沒有真正意義上生成不同的類型，傳入不同泛型實(shí)參的泛型類在內(nèi)存上只有一個，即還是原來的最基本的類型（本實(shí)例中為Box），當(dāng)然，在邏輯上我們可以理解成多個不同的泛型類型。
究其原因，在于Java中的泛型這一概念提出的目的，導(dǎo)致其只是作用于代碼編譯階段，在編譯過程中，對于正確檢驗(yàn)泛型結(jié)果后，會將泛型的相關(guān)信息擦出，也就是說，成功編譯過后的class文件中是不包含任何泛型信息的。泛型信息不會進(jìn)入到運(yùn)行時階段。
對此總結(jié)成一句話：泛型類型在邏輯上看以看成是多個不同的類型，實(shí)際上都是相同的基本類型。

類型通配符

我們需要一個在邏輯上可以用來表示同時是Box<Integer>和Box<Number>的父類的一個引用類型，由此，類型通配符應(yīng)運(yùn)而生。
類型通配符一般是使用 ? 代替具體的類型實(shí)參。注意了，此處是類型實(shí)參，而不是類型形參！且Box<?>在邏輯上是Box<Integer>、Box<Number>...等所有Box<具體類型實(shí)參>的父類。由此，我們依然可以定義泛型方法，來完成此類需求。

public class GenericTest {
     public static void main(String[] args) { 
         Box<String> name = new Box<String>("corn");
         Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
         Box<Number> number = new Box<Number>(314);
         getData(name);
         getData(age);
         getData(number);
     }
     public static void getData(Box<?> data) {
        System.out.println("data :" + data.getData());
     }
 }

有時候，我們還可能聽到類型通配符上限和類型通配符下限。具體有是怎么樣的呢？
在上面的例子中，如果需要定義一個功能類似于getData()的方法，但對類型實(shí)參又有進(jìn)一步的限制：只能是Number類及其子類。此時，需要用到類型通配符上限。

 public class GenericTest {
     public static void main(String[] args) {
         Box<String> name = new Box<String>("corn");
         Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
         Box<Number> number = new Box<Number>(314);
         getData(name);
         getData(age);
         getData(number); 
         //getUpperNumberData(name);//1
         getUpperNumberData(age);//2
         getUpperNumberData(number);//3
    }
    public static void getData(Box<?> data) {
         System.out.println("data :" + data.getData());
     }    
     public static void getUpperNumberData(Box<? extends Number> data){
        System.out.println("data :" + data.getData());
     }
 }

此時，顯然，在代碼//1處調(diào)用將出現(xiàn)錯誤提示，而//2 //3處調(diào)用正常。
類型通配符上限通過形如Box<? extends Number>形式定義，相對應(yīng)的，類型通配符下限為Box<? super Number>形式，其含義與類型通配符上限正好相反