一、泛型的概念
1、根底案例
泛型在 Java 中的利用十分宽泛，最常见则是在汇合容器中，先看下根底用法：
public class Generic01 {public static void main(String[] args) {Map<Integer,String> map = new HashMap<>() ;
map.put(88,"hello") ;
// map.put("99","world") ; 输出编译谬误
String value = map.get(88) ;
// Integer value = map.get(88) ; 输入编译谬误
System.out.println("value:"+value);
}
}申明一个 map 类型的容器，并且明确限定 key 和 value 的类型：别离为 Integer,String，这样显然不能体现特别之处，能够比照上面的用法：
Map newMap = new HashMap() ;
newMap.put("hello","world");
newMap.put(88,99);在不指定类型的状况下，键值对都默认为 Object 类型，这样的容器在应用的时候要时刻留神不同的 key 类型和取出的 value 值类型，并且 value 要做类型转换，相比之下泛型机制就很有必要。
能够看下 Map 接口的定义：
public interface Map<K,V> {V get(Object key);
V put(K key, V value);
}在 Map 接口中，<K,V>显然没有指定明确的类型，只是起到类型传递的作用，即 K 是 key 的类型，V 是 value 的类型，在下面的源码中形容的很分明，联合下面案例，在 Map 对象申明的时候能够明确指定 <K,V> 的类型，也能够缺省为 Object 类型。
2、泛型形容
泛型即能够了解为把数据类型作为参数，即参数化类型，用来进步代码的安全性，灵活性，防止类型转换；代码简洁明了，同时对于程序的可扩展性起到至关重要的作用。
首先设计一个简略的顶层接口，只定义一个 callBack 办法，和对出入参数的简略逻辑设定，这种设计在 Java 的源码设计中随处可见，例如下面的汇合体系：
/**
* 根底接口设计
* @param <R> 返参类型
* @param <V> 入参类型
*/
interface CallBack<R,V> {
/**
* 回调办法：V 办法入参，R 办法返回值
*/
R callBack (V v) ;
}为了实现具体的业务，再基于顶层接口向下做扩大，这里申明两个扩大接口，作为具体业务类的接口：
/**
* 扩大接口设计 01
*/
interface ExtCallBack01<R extends Integer,V extends List<String>>
extends CallBack<Integer,List<String>> {
@Override
Integer callBack (List<String> list) ;
}
/**
* 扩大接口设计 01
*/
interface ExtCallBack02<R extends Boolean,V extends Map<String,Long>>
extends CallBack<Boolean,Map<String,Long>> {
@Override
Boolean callBack (Map<String,Long> map) ;
}这样能够通过扩大接口去设计具体的业务类，进步程序的灵便可扩展性：
public class Generic02 {public static void main(String[] args) {new ExtCallBack01<Integer,List<String>>(){
@Override
public Integer callBack(List<String> list) {list.add("hello");
return list.size();}
};
new ExtCallBack02<Boolean,Map<String,Long>> (){
@Override
public Boolean callBack(Map<String, Long> map) {map.put("Fire",119L) ;
return map.size()>0 ;}
} ;
}
}通过下面这个案例，能够分明的感觉到泛型机制的灵便和弱小。
3、泛型实质
泛型尽管能够应用在类，接口，办法，参数等各个中央，然而其束缚能力是在代码的编译期：
public class Generic03 {public static void main(String[] args) {DefEntry<String> defEntry1 = new DefEntry<>("hello") ;
DefEntry<Long> defEntry2 = new DefEntry<>(999L) ;
// Always True
System.out.println(defEntry1.getClass()==defEntry2.getClass());
}
}
class DefEntry<T> {
private T param ;
public DefEntry (T param){this.param = param ;}
}编译过程中，会对泛型合法性作校验，校验胜利编译的 class 文件没有泛型信息，即泛型擦除掉，通过一个简略的命令查看编译后的文件：
javap -v Generic03.class
当然这也会带来平安问题：
public static void main(String[] args) throws Exception {Map<String, String> map = new HashMap<>();
Method method = HashMap.class.getDeclaredMethod("put",
new Class[] { Object.class, Object.class});
method.invoke(map,888L, 999L);
// {888=999}
System.out.println(map);
// java.lang.ClassCastException
System.out.println(map.get(888L));
}这里即通过反射的机制，绕开泛型，在 map 中放入程序语义上的非法值类型，在运行过程中获取值的时候才抛出类型转换异样。
二、反射机制
1、根底形容
反射机制能够在程序运行时获取类的残缺构造信息，并且能够动静的操作属性和办法等。
对于反射机制的了解，必须要对类编译和 JVM 加载，运行时数据区有分明的意识，这块内容能够移步 JVM 系列的文章。
通过运行时动静获取类的构造，而后动静的创建对象并操作属性和办法，这种形式在理论开发中并不多用，这样很显著会耗费 JVM 资源，并且会疏忽一些封装导致平安问题，这在下面【1】中曾经案例阐明了。
2、反射的类库
- java.lang.Class：Class 类
- java.lang.reflect.Constructor：结构器
- java.lang.reflect.Field：属性
- java.lang.reflect.Method：办法
API 之 Class 对象
获取指标类型的 Class 对象常见形式，通过 Class 对象再获取相干构造信息，从而操作或者拜访：
public static void main(String[] args) throws Exception {
// Class 对象回去
User user1 = new User(1,"name01") ;
Class userClass1 = user1.getClass() ;
Class userClass2 = Class.forName("com.java.reflect.User");
Class userClass3 = User.class ;
System.out.println(User.class.getName());
System.out.println("userClass1==userClass2?"+(userClass1==userClass2));
System.out.println("userClass2==userClass3?"+(userClass2==userClass3));
// 类型创立和判断
Object object = User.class.newInstance() ;
System.out.println("类型："+(object instanceof User));
System.out.println("类型："+(userClass3.isInstance(user1)));
}输入后果：
这里有个留神点：通过 Class 对象的 newInstance() 办法，即基于 User 类的无参结构器，首先要求 User 类具备无参构造方法。
API 之 Constructor 结构器
Class 对象读取构造方法，能够别离取得全副构造方法，不同润饰类型的构造方法，或者依据结构参数类型指定获取：
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class userClass = User.class ;
// 读取公共构造方法
Constructor[] userConArr = userClass.getConstructors();
printCon(userConArr);
// 读取指定公有构造方法
Constructor privateCon = userClass.getDeclaredConstructor(Integer.class);
System.out.println(privateCon);
// 读取全副构造方法
userConArr = userClass.getDeclaredConstructors();
printCon(userConArr);
// 调用公共构造方法创建对象
Constructor pubCon = userClass.getConstructor(Integer.class,String.class);
Object pubUser = pubCon.newInstance(1,"hello") ;
// 调用公有构造方法创建对象
Constructor priCon = userClass.getDeclaredConstructor(Integer.class);
// 疏忽 private 权限修饰符
priCon.setAccessible(Boolean.TRUE);
Object priUser = priCon.newInstance(2) ;
System.out.println(pubUser+"\n"+priUser);
}
public static void printCon (Constructor[] constructors){for (Constructor constructor:constructors){System.out.println(constructor);
}
}这里须要留神的是，通过调用 setAccessible(Boolean.TRUE) 办法，能够基于公有构造方法创建对象，这里显著违反了 Java 的根本设计准则，毁坏代码的安全性。
API 之 Field 属性
Field 保障成员变量的属性，修饰符，值治理等相干操作：
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class userClass = User.class ;
// 获取公共字段
Field[] pubArr = userClass.getFields() ;
printField(pubArr);
// 获取全副字段
Field[] fieldArr = userClass.getDeclaredFields() ;
printField(fieldArr);
// 获取指定字段
Field emailField = userClass.getField("email") ;
Field nameField = userClass.getDeclaredField("name") ;
printField(new Field[]{emailField,nameField});
// 创建对象并操作属性
Object userObj = userClass.newInstance() ;
nameField.setAccessible(Boolean.TRUE);
nameField.set(userObj,"world");
emailField.set(userObj,"test@email.com");
System.out.println("userObj:"+userObj);
}
/**
* 打印成员变量信息
*/
public static void printField (Field[] fields){for (Field field : fields){System.out.println("申明："+field);
UserAnno userAnno = field.getAnnotation(UserAnno.class) ;
System.out.println("注解："+userAnno.desc());
String fieldName = field.getName() ;
System.out.println("名称："+fieldName);
Type type = field.getGenericType() ;
System.out.println("类型："+type);
}
}留神这里获取 Type 类型信息，在有些特定的业务场景下还是非常有用的。
API 之 Method 办法
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class userClass = User.class ;
// 获取所有公共办法[包含父类和 Object 类办法]
Method[] pubMethods = userClass.getMethods() ;
printMethod(pubMethods);
// 获取全副办法
Method[] allMethods = userClass.getDeclaredMethods() ;
printMethod(allMethods);
// 获取指定办法
Method method = userClass.getMethod("parName",String.class) ;
printMethod(new Method[]{method});
// 调用办法
Object userObj = userClass.newInstance() ;
Method setId = userClass.getDeclaredMethod("setId", Integer.class);
setId.invoke(userObj,99) ;
Method setName = userClass.getDeclaredMethod("setName", String.class);
setName.invoke(userObj,"java") ;
Method sayHi = userClass.getDeclaredMethod("sayHi", String.class);
sayHi.setAccessible(Boolean.TRUE);
sayHi.invoke(userObj,"c++");
System.out.println(userObj);
}
/**
* 打印办法信息
*/
public static void printMethod (Method[] methods){for (Method method : methods){System.out.println("定义："+method);
System.out.println("命名："+method.getName());
UserAnno userAnno = method.getAnnotation(UserAnno.class) ;
if (userAnno != null){System.out.println("注解："+userAnno.desc());
}
Type[] paramTypeArr = method.getParameterTypes();
for (int i=0 ; i< paramTypeArr.length; i++){System.out.print("参数"+(i+1)+"类型："+paramTypeArr[i]+";");
}
System.out.println("参数个数："+method.getParameterCount());
}
}留神这里对办法的获取远远不止类自身定义的，包含从父类继承的，和 Java 根底 Object 类中的。
三、源代码地址
GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/java-base-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent
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