JAVA泛型的继承和实现、擦除原理解析

JAVA泛型的继承和实现

在Java中，泛型具有继承和实现的特性，并且是协变的。这意味着如果一个类A继承自类B，那么从类B继承下来的所有泛型类型，都可以在类A中使用。下面以一个例子来说明：

public class Animal {

}

public class Cat extends Animal {

}

public class Box<T> {
    private T t;

    public Box(T t) {
        this.t = t;
    }

    public T get() {
        return t;
    }
}

public class CatBox extends Box<Cat> {
    public CatBox(Cat cat) {
        super(cat);
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Animal();
        Cat cat = new Cat();

        CatBox catBox = new CatBox(cat);

        // 父类引用指向子类对象
        Box<Animal> animalBox = catBox;

        Animal animalFromBox = animalBox.get(); // 因为泛型类型协变，所以可以返回Animal类型

        System.out.println(animalFromBox.getClass().getSimpleName()); // 输出 Cat
    }
}

上面的例子中，我们定义了一个Box类，该类使用泛型T来表示存储的对象的类型。然后，我们定义了一个CatBox类，它继承自Box，即存储的对象类型是Cat。最后，我们定义了一个父类Box的引用，指向CatBox对象。由于泛型类型是协变的，Box可以指向Box，因此我们可以从Box中获取一个Animal对象，该对象实际上是Cat类型，因为我们从CatBox中获取的实际上是一个Cat类型的对象。这说明了Java泛型是具有继承特性的。

擦除原理解析

Java泛型的实现是通过类型擦除来实现的。类型擦除是在编译期间实现的，具体实现方式是将所有泛型类型替换为它们的边界类型或Object类型，并插入必要的强制类型转换。下面通过两个示例来说明：

示例一

public class Box<T> {
    private T t;

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

    public T get() {
        return t;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Box<Integer> box = new Box<>();
        box.set(10);
        int i = box.get(); // 此处实际上还需要进行类型转换为 int，但由于自动拆箱，因此可以忽略

        System.out.println(i);
    }
}

在上面的示例中，我们定义了一个Box类，该类使用泛型T来表示存储的对象的类型。然后，我们在main方法中创建了一个Box，并存储了一个整数10。在获取整数时，我们从Box中获取，但实际上泛型类型T被擦除后变成了Object类型，因此需要进行一次类型转换为int类型，但由于自动拆箱，因此可以省略类型转换。

示例二

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list1 = new ArrayList<>();
        List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        System.out.println(list1.getClass().equals(list2.getClass())); // true
    }
}

在上面的示例中，我们定义了两个不同类型的List：一个是存储String类型的List，一个是存储Integer类型的List，两个List对象的Class类型是相同的，这是由于Java泛型使用了类型擦除所导致的，泛型类型T被擦除后，实际上变成了相同的原始类型。这也是为什么在Java泛型中，无论是List还是List，都可以被赋值给List