引出泛型 实现一个类，类中包含一个数组成员，使得数组中可以存放任何类型的数据，也可以根据成员方法返回数组中某个下标的值？

引出泛型
实现一个类，类中包含一个数组成员，使得数组中可以存放任何类型的数据，也可以根据成员方法返回数组中某个下标的值？
思路：

1. 我们以前学过的数组，只能存放指定类型的元素，例如：int[] array = new int[10]; String[] strs = new String[10];
2. 所有类的父类，默认为Object类。数组是否可以创建为Object?
   代码示例：

class MyArray {
	public Object[] array = new Object[10];
	public Object getPos(int pos) {
		return this.array[pos];
	}
	public void setVal(int pos,Object val) {
		this.array[pos] = val;
	}
}
public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) {
		MyArray myArray = new MyArray();
		myArray.setVal(0,10);
		myArray.setVal(1,"hello");//字符串也可以存放
		String ret = myArray.getPos(1);//编译报错
		System.out.println(ret);
	}
}

问题：以上代码实现后 发现

1. 任何类型数据都可以存放
2. 1号下标本身就是字符串，但是确编译报错。必须进行强制类型转换
   虽然在这种情况下，当前数组任何数据都可以存放，但是，更多情况下，我们还是希望他只能够持有一种数据类型。而不是同时持有这么多类型。所以，泛型的主要目的：就是指定当前的容器，要持有什么类型的对象。让编译器去做检查。此时，就需要把类型，作为参数传递。需要什么类型，就传入什么类型。

3.1 语法

class 泛型类名称<类型形参列表> {
// 这里可以使用类型参数
}

class ClassName<T1, T2, ..., Tn> {
}

class 泛型类名称<类型形参列表> extends 继承类/* 这里可以使用类型参数 */ {
// 这里可以使用类型参数
}

class ClassName<T1, T2, ..., Tn> extends ParentClass<T1> {
// 可以只使用部分类型参数
}

上述代码进行改写如下：

class MyArray<T> {
	public T[] array = (T[])new Object[10];//1
	public T getPos(int pos) {
		return this.array[pos];
	}
	public void setVal(int pos,T val) {
		this.array[pos] = val;
	}
}
public class TestDemo {
	public static void main(String[] args) {
		MyArray<Integer> myArray = new MyArray<>();//2
		myArray.setVal(0,10);
		myArray.setVal(1,12);
		int ret = myArray.getPos(1);//3
		System.out.println(ret);
		myArray.setVal(2,"bit");//4
	}
}

代码解释：

1. 类名后的 代表占位符，表示当前类是一个泛型类
   了解： 【规范】类型形参一般使用一个大写字母表示，常用的名称有：
   E 表示 Element
   K 表示 Key
   V 表示 Value
   N 表示 Number
   T 表示 Type
   S, U, V 等等 - 第二、第三、第四个类型
2. 注释1处，不能new泛型类型的数组
   意味着：T[] ts = new T[5];//是不对的
   当中的代码：T[] array = (T[])new Object[10];是否就足够好，答案是未必的。这块问题一会儿介绍。
3. 注释2处，类型后加入 指定当前类型
4. 注释3处，不需要进行强制类型转换
5. 注释4处，代码编译报错，此时因为在注释2处指定类当前的类型，此时在注释4处，编译器会在存放元素的时候帮助我们进行类型检查。
   简单版：
   
   

4 泛型类的使用

4.1 语法

泛型类<类型实参> 变量名; // 定义一个泛型类引用
new 泛型类<类型实参>(构造方法实参); // 实例化一个泛型类对象

4.2 示例

MyArray<Integer> list = new MyArray<Integer>();

注意：泛型只能接受类，所有的基本数据类型必须使用包装类！

4.3 类型推导(Type Inference)

当编译器可以根据上下文推导出类型实参时，可以省略类型实参的填写

MyArray<Integer> list = new MyArray<>(); // 可以推导出实例化需要的类型实参为 Integer

5. 裸类型(Raw Type) （了解）

5.1 说明

裸类型是一个泛型类但没有带着类型实参，例如 MyArrayList 就是一个裸类型

MyArray list = new MyArray();

注意： 我们不要自己去使用裸类型，裸类型是为了兼容老版本的 API 保留的机制
下面的类型擦除部分，我们也会讲到编译器是如何使用裸类型的。
小结：

1. 泛型是将数据类型参数化，进行传递
2. 使用 表示当前类是一个泛型类。
3. 泛型目前为止的优点：数据类型参数化，编译时自动进行类型检查和转换

6 泛型如何编译的

6.1 擦除机制

那么，泛型到底是怎么编译的？这个问题，也是曾经的一个面试问题。泛型本质是一个非常难的语法，要理解好他还是需要一定的时间打磨。
通过命令：javap -c 查看字节码文件，所有的T都是Object

在编译的过程当中，将所有的T替换为Object这种机制，我们称为：擦除机制。
Java的泛型机制是在编译级别实现的。编译器生成的字节码在运行期间并不包含泛型的类型信息。
有关泛型擦除机制的文章截介绍：https://zhuanlan.zhihu.com/p/51452375
提出问题：
1、那为什么，T[] ts = new T[5]; 是不对的，编译的时候，替换为Object，不是相当于：Object[] ts = new Object[5]吗？
2、类型擦除，一定是把T变成Object吗？

6.2 为什么不能实例化泛型类型数组

代码1：

class MyArray<T> {
	public T[] array = (T[])new Object[10];
	public T getPos(int pos) {
		return this.array[pos];
	}
	public void setVal(int pos,T val) {
		this.array[pos] = val;
	}
	public T[] getArray() {
		return array;
	}
}
public static void main(String[] args) {
	MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<>();
	Integer[] strings = myArray1.getArray();
}
/*
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: [Ljava.lang.Object; cannot be cast to [Ljava.lang.Integer;
at TestDemo.main(TestDemo.java:31)
*/

原因：替换后的方法为：将Object[]分配给Integer[]引用，程序报错。

public Object[] getArray() {
	return array;
}

通俗讲就是：返回的Object数组里面，可能存放的是任何的数据类型，可能是String，可能是Person，运行的时候，直接转给Integer类型的数组，编译器认为是不安全的。
正确的方式：【了解即可】

class MyArray<T> {
	public T[] array;
	public MyArray() {
	}
	/**
	* 通过反射创建，指定类型的数组
	* @param clazz
	* @param capacity
	*/
	public MyArray(Class<T> clazz, int capacity) {
		array = (T[])Array.newInstance(clazz, capacity);
	}
	public T getPos(int pos) {
		return this.array[pos];
	}
	public void setVal(int pos,T val) {
		this.array[pos] = val;
	}
	public T[] getArray() {
		return array;
	}
}
public static void main(String[] args) {
	MyArray<Integer> myArray1 = new MyArray<>(Integer.class,10);
	Integer[] integers = myArray1.getArray();
}

7 泛型的上界

在定义泛型类时，有时需要对传入的类型变量做一定的约束，可以通过类型边界来约束。

7.1 语法

class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
	...
}

7.2 示例

public class MyArray<E extends Number> {
	...
}

只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参

MyArray<Integer> l1; // 正常，因为 Integer 是 Number 的子类型
MyArray<String> l2; // 编译错误，因为 String 不是 Number 的子类型

error: type argument String is not within bounds of type-variable E
MyArrayList<String> l2;
^
where E is a type-variable:
E extends Number declared in class MyArrayList

了解： 没有指定类型边界 E，可以视为 E extends Object

7.3 复杂示例

public class MyArray<E extends Comparable<E>> {
...
}

E必须是实现了Comparable接口的

8 泛型方法

8.1 定义语法

方法限定符 <类型形参列表> 返回值类型 方法名称(形参列表) { ... }

8.2 示例

public class Util {
	//静态的泛型方法 需要在static后用<>声明泛型类型参数
	public static <E> void swap(E[] array, int i, int j) {
		E t = array[i];
		array[i] = array[j];
		array[j] = t;
	}
}

8.3 使用示例-可以类型推导

Integer[] a = { ... };
swap(a, 0, 9);

String[] b = { ... };
swap(b, 0, 9);

8.4 使用示例-不使用类型推导

Integer[] a = { ... };
Util.<Integer>swap(a, 0, 9);

String[] b = { ... };
Util.<String>swap(b, 0, 9);