在一线互联网公司的 Java 面试中，这 26 道 Java 泛型 面试真题经常都会被问到，你都能应对如流么？
如果不能，本篇文章就一定要收藏、并时常温习，万一面试时被问到，答不上来了，因此错过好 offer 就太可惜了。
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1 Java 中的泛型是什么，以及泛型的作用有哪些？
- Java 泛型 是 JDK 5 中引入的一个新特性；
- 可以增强代码的可读性以及稳定性。编译器可以对泛型参数进行检测，并且通过泛型参数可以指定传入的对象类型。例如：ArrayList<Persion> persons = new ArrayList<String>() ，这行代码就指明了该 ArrayList 对象只能传入 Persion 对象，如果传入其他类型的对象，就会报出错误；
- 可以用于构建泛型集合。原生 List 返回类型是 Object ，需要手动转换类型才能使用，使用泛型后编译器自动转换。
2 Java 泛型的特性与优缺点?
泛型的特性
Java 中的泛型，只在编译时有效。
- 在编译时，正确检验泛型结果后，将泛型的相关信息擦出，在对象进入和离开方法的边界处，添加类型检查和类型转换的方法。
- 在编译后，程序会采取去泛型化的措施，即泛型信息不会进入到运行时阶段。
泛型的优点
- 代码可复用： 一套代码可支持不同的类型；
- 可读性更高 ：不用强制转换，代码更加简洁；
- 程序更安全 ：在编译时就检查类型安全，如在编译时没有警告，运行时就不会出现 ClassCastException （类型转换异常），降低 crash 率；
- 稳定性强 ：在创建集合时，就限定了集合元素的类型。因此，在取出元素时，不需要强制类型装换了。
没有泛型前， 我们是通过对类型 Object 的引用，来实现参数的“任意化”的。这样操作的缺点是要做显式的强制类型转换，要求开发者对实际参数类型、在可以预知的情况下进行。 引入泛型后， 我们就不用把参数的类型写死在代码，而是在使用时，再确定具体的类型。在调用方法时，也不用强转对象、写很多重复方法了。
PS. 为了可以和 Java 5 之前的 二进制 类库进行兼容，泛型在编译之后，会执行 类型擦除。
3 为什么说 Java 泛型是伪泛型?
我们说 Java 的泛型是伪泛型，是因为 Java 的泛型只在编译期起作用，就是在我们写代码时，起到一个检查的作用，运行期的泛型类型，被擦除了。
因此，在运行期，ArrayList<String> 和 ArrayList<int> 是相同的类型。
要证明是伪泛型，非常简单。看下面代码：
List<Integer> li = new ArrayList<Integer>();
List<Float> lf = new ArrayList<Float>();
boolean issame = li.getClass() == lf.getClass();
System.out.println(issame);//true
伪泛型会导致一些陷阱：
public static void main( string [] args) throws Exception {
List list = new ArrayList();
list.add("hello");
list.add("world");
List<Integer> intlist = list;
for (int i = 0; i < intlist.size(); i++) {
System.out.println(intlist.get(i)*100);
}
}
上述代码编译通过，但是运行时 intlist.get(i)*100 会报错，很明显 intlist 中的元素是无法进行乘法运算的，导致报错。
public static void main(String[] args) throws Exception {
// string集合的集合
List<ArrayList<String>> array_string_list = new ArrayList<ArrayList<String>>();
// 原始的集合 指向 string集合的集合
List arry = array_ String _list;
ArrayList<String> lst_string = new ArrayList<String>();
lst_string.add("abcde");
// 原始集合可以不受限制的賦值任何集合,甚至是任何对象，反正最终都是变成Object对象
arry.add(lst_string);
ArrayList<Integer> lst_int = new ArrayList<Integer>();
lst_int.add(10);
// 原始集合可以不受限制的賦值任何集合
arry.add(lst_int);
// arry即array_string_list，有2个元素，第一个元素是string的泛型集合，第二个元素是int的泛型集合。
// 形成混乱，导致运行出错
System.out.print(array_string_list.size());// 2个元素
System.out.print(array_string_list.get(1).get(0));//运行时遇到转型错误。
}
同理，上面的代码在最后一行也会导致运行出错。所以编程的时候，要注意伪泛型的陷阱。
4 Java 泛型底层原理是什么？是如何工作的 ?
Java泛型的实现原理是类型擦除。
之所以泛型的代码和之前版本的代码能够很好地兼容，是因为 泛型信息只存在于代码编译时，在进入 JVM 之前，与泛型相关的信息就会被擦掉，专业术语叫做类型擦除 。
例如：List<String> 在运行时，仅用一个 List 来表示，是为了确保和 Java 5之前的版本开发二进制类库兼容。
我们无法在运行时访问到类型参数，因为编译器已经把泛型类型转换成了原始类型。
5 为什么要使用泛型？
相比杂乱的使用 Object 变量、再进行强制类型转换的代码，使用泛型机制编写的代码，既可以被很多不同类型的对象所重用，还具有更好的安全性和可读性。
6 从 ArrayList 的角度，说说为什么要使用泛型？
在 Java 增加泛型机制之前，就已经有一个 ArrayList 类，这个 ArrayList 类的泛型概念是使用 继承 来实现的。
public class ArrayList {
private Object[] elementData;
public Object get(int i) {....}
public void add(Object o) {....}
}
这个类有两个问题：
- 问题1：当获取一个值的时候，必须进行强制类型转换；
- 问题2：没有错误检查，可以向数组中添加任何类的对象。
ArrayList File s = new ArrayList();
files.add(new File(""));
String filename = (String)files.get(0);
对于这个调用，编译和运行都不会出错。
但是，在其它地方使用 get 方法，获取刚刚存入的这个 File 对象强转为 String 类型时，就会产生错误。
泛型对于这种问题的解决方案是提供一个 类型参数 。
ArrayList<String> files = new ArrayList<>();
这样能让代码的可读性更好，我们很容易就能看出这个数据列表中包含的是String对象。 编译器也可以很好地利用这个信息，当我们调用get 时，不用再使用强制类型转换，编译器就知道返回值类型为 String ，而不是 Object ：
String filename = files.get(0);
编译器还知道 ArrayList<String> 的 add 方法中有一个类型为String的参数，，并且可以检查，避免插入错误类型的对象，相比使用 Object 类型的参数更加安全：
files.add(new File(""));
这样的代码是无法通过编译的，出现编译错误，相比类在运行时出现类的强制类型转换异常，要好得多。
7 Java 泛型有哪些限制，在哪些情况下无法使用？
泛型的限制一般是由泛型擦除机制导致的，擦除为 Object 后，就无法进行类型判断了。
泛型的限制：
- 只能声明，不能实例化 T 类型变量；
- 泛型参数不能是基本类型。因为基本类型不是 Object 子类，应该用基本类型对应的引用类型代替；
- 不能实例化泛型参数的数组，擦除后为 Object 后无法进行类型判断；
- 不能实例化泛型数组；
- 泛型无法使用 Instance of 和 getClass() 进行类型判断；
- 可以声明，但不能抛出和捕获 T 类型的异常；
- 不能实现两个不同泛型参数的同一接口，擦除后多个父类的桥方法将冲突；
- 不能使用static修饰泛型变量。
8 说说你对 typescript 中泛型的理解？应用场景？
TypeScript 的基本概念
- 是由 Microsoft Corporation 开发和维护的面向对象的编程语言；
- 是 JavaScript 的超集，包含所有元素；
- 遵循OOPS概念，在TSC（TypeScript编译器）的帮助下，我们可以将 Type script代码（.ts文件）转换为JavaScript（.js文件）。
TypeScript 中泛型的应用场景
我们在编写 typescript 的时候，定义函数、接口或类的时候，不预先定义好具体的类型，而是在使用时再指定类型的一种特性的时候，这种情况下就可以使用泛型。
9 说说泛型的使用方式有哪些？
泛型一般有 三种使用方式 ：
- 泛型类 ：是最常见的泛型使用方式，即泛型直接用在实体类上，声明类的同时声明泛型类型；
- 泛型接口 ：即泛型用在接口 interface 上，实现泛型的类，必须传入泛型实参，然后在实现类中用该实参替换 T ；
- 泛型方法 ：在方法声明时，同时声明泛型。 在方法的返回值， 参数列表以及方法体中都可以使用泛型类型。
10 Java 泛型中的 T，E，K，V 是什么，说说它们的含义？
本质上 都是 通配符 ，只是一种 编码约定俗成。
我们可以将 T 换成 A-Z 之间的任意字母，不会影响程序的正常运行。但是，如果换成其他的字母代替 T ， 可读性可能会差一些。
通常情况下，T，E，K，V，？是这样约定的：
|
T (type) |
Type 类，表示具体的一个 Java 类型 |
|
K (key) |
代表 Java 键值中的 Key |
|
V (value) |
代表 Java 键值中的 Value |
|
E (element) |
代表 Element ，特性是一种枚举 |
|
？ |
在使用中表示不确定类型 |
11 泛型的通配符是什么，有哪些使用场景？
泛型通配符的概念:
- 泛型通配符用 ? 表示，代表不确定的类型，是泛型的一个重要组成。
- 它的引入，是为了解决类型被限制死之后，不能动态根据实例来确定的缺点。
泛型通配符的使用场景:
- 用于类型参数中；
- 用于实例变量，或者局部变量中；
- 有时也可作为返回类型，例如Object的getClass方法。
PS.
泛型通配符只能用于泛型类的使用（声明变量、方法的参数），不能用于泛型定义、New 泛型实例。
12 泛型通配符有什么作用？
通配符是用来解决泛型无法协变的问题，一般用于声明方法 形参 。
- 泛型本身不支持协变和逆变，通配符可以解决该问题。 在 Java 中，数组可以协变。例如：Dog extends Animal ， Animal[] 与 Dog[] 是可以兼容的；集合不可以协变，List<Animal> 不是 List<Dog> 的父类，为了建立两个集合之间的联系，此时需要引用通配符来解决。
- 泛型 T 是确定的类型，通配符更为灵活（不确定），更多用于扩充参数的范围；
- 泛型 T 就像是变量，将传来的一个具体的类型拿来使用，而通配符则是一种规定，规定你能传哪些参数，就像是一个特殊的实际类型参数。
13 什么是泛型中的限定通配符和非限定通配符 ?
限定通配符
- <? extends T>，它通过确保类型必须是 T 的子类，来设定类型的上界；
- <? super T>，它通过确保类型必须是 T 的父类，来设定类型的下界。
泛型类型必须用限定内的类型来进行初始化，否则会导致编译错误。
非限定通配符
非限定通配符的格式为 <?>，可以用任意类型来替代。
14 上界通配符<? extends T> 和 下界通配符 List <? super T> 有什么区别 ?
相同点：
这两 个List 的声明，都是限定通配符的例子。
不同点：
- List<? extends T> 可以接受任何继承自 T 的类型的 List ；
- List<? super T> 可以接受任何 T 的父类构成的 List 。例如：List<? extends Number> 可以接受List<Integer>、或 List<Float> 。
第15题-26题
泛型面试真题第15-26道
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