Java 泛型: 实现类型安全的函数与容器

Java 泛型是为了实现类型安全的函数和容器而引入的一个特性。在没有泛型的情况下，我们要自行检查和转换对象的类型，以确保其正确性。而泛型则可以让我们在编译时就能够发现类型错误，提高了代码的健壮性和可维护性。

首先，我们来看一下泛型函数。一个泛型函数是一个可以接受不同类型参数的函数。在函数的定义中，我们使用一个占位符来表示参数的类型。例如，下面是一个简单的泛型函数，它接受一个参数并打印它：

public <T> void print(T obj) {
    System.out.println(obj);
}

在这个例子中，<T> 表示泛型参数，在函数体中，我们可以使用 T 来表示参数的类型。这样，我们就可以在函数中使用不同类型的参数，而无需在每个类型上写一个函数。

使用泛型函数的好处是，我们可以在编译时捕捉到类型错误。例如，如果我们在调用 print 函数时传入一个错误类型的参数，编译器会报错：

print(10);  // 编译错误: 无法将 int 类型转换为 T

接下来，让我们来看一下泛型容器。一个泛型容器是一个可以存储不同类型对象的容器。在容器的定义中，我们同样使用一个占位符来表示对象的类型。例如，下面是一个简单的泛型容器，它可以存储任意类型的对象：

public class Box<T> {
    private T contents;

    public void set(T obj) {
        this.contents = obj;
    }

    public T get() {
        return this.contents;
    }
}

在这个例子中，T 表示泛型参数，在类的定义中，我们可以在属性和方法中使用 T 来表示对象的类型。这样，我们就可以在容器中存储不同类型的对象，而无需为每个类型写一个容器类。

使用泛型容器的好处是，我们可以在编译时捕捉到类型错误。例如，如果我们尝试在一个整数的容器中存储一个字符串，编译器会报错：

Box<Integer> box = new Box<>();
box.set("hello");  // 编译错误: 无法将 String 类型转换为 Integer

总结来说，Java 泛型可以帮助我们实现类型安全的函数和容器。通过使用泛型参数，我们可以编写只依赖于类型的函数和容器，而无需为每个类型写一个对应的版本。这样可以提高代码的复用性和可维护性。同时，泛型还可以在编译时捕捉到类型错误，提高了代码的健壮性。因此，在编写 Java 代码时，我们应该尽可能地使用泛型来保证代码的类型安全性。