前言

在開始前，我們先看一段有點“誤導性”的程式碼，下面的程式碼在編譯時不會產生任何異常。

package test;

public class Test {
	private interface Shape{
	}
	private class Square implements Shape{	
	}
	private class Circle implements Shape{
	}
	public static void main(String[] args) {
		Shape[] arr=new Square[5];
		arr[0]=new Test().new Circle();
	}
}
 

但是如果你執行，則會發生 ：

Exception in thread "main" java.lang.ArrayStoreException: test.Test$Circle
    at test.Test.main(Test.java:17)
 

協變性

發生上面情形的原因，便是Java陣列中的bug，編譯器在編譯時，並不能預知執行時的情況，所以它能判斷的，只有一個，也即“套皮”是否是對的，也就是，Shape這個皮能否套下Square這個Object，如果它能，編譯也就通過了。在非陣列的情況下，它也就通過了，否則我們也無法用介面來承載類了。

但如果是陣列，那情況就變得複雜了起來，Java中的陣列，具有協變性（

public class Test {
	private interface Shape{
	}
	private class Square implements Shape{	
	}
	private class Circle implements Shape{
	}
	public static void main(String[] args) {
		ArrayList arraylist=new ArrayList();
		arraylist.add(new Test().new Square());
		arraylist.add(new Test().new Circle());
		Circle circle=(Circle)arraylist.get(0);//報錯
	}
}
 

為了解決這個Bug，讓問題得以在編譯器階段就被發現，Java在Java5後，引入了泛型的概念。

泛型

（一）泛型引入後的區別

引入了泛型以後，由於泛型不再具有協變性，ArrayList<Square>套皮ArrayList<Shape>將失敗，上文提到的問題在編譯階段就會被發現。

（二）以前的泛型實現

其實在泛型引入前，泛型也是有其實現方式的，其一便是Object作為引數傳入的方式，所有的類都繼承自Object，所以我們可以這樣操作。其二是用介面實現泛型。

在那之前，先引入一個東西（其實可以單開寫個幾萬字的），物件是封裝了操作的一組資料，其封裝方式不同，所以當以錯誤的方式開啟時，就會出錯。我們傳遞一個類時，無論它是Square還是Circle，只要開啟方式（強轉回去的時候）正確，就不會有事。以泛型方法舉例：

class Prototype{
	public void echoInfo(){
		System.out.println("this is prototype");
	}
}
class Experimental extends Prototype{
	
}
public class Test {
	
	public static void main(String[] args) {
		printItem(new Experimental ());
	}
	public static void printItem(Object a){
		Prototype EC=(Prototype)a;
		ec.echoInfo();
	}
}

但如果這樣則會產生兩個問題：

• 必須知道要強轉成什麼，而且無法控制傳入非Prototype的子類
• 不轉的話，除了寥寥幾個toString等方法你調不了別的

但引入了泛型以後，可以控制傳入：

class Prototype{
	public void echoInfo(){
		System.out.println("this is prototype");
	}
}
class Experimental extends Prototype{
	
}

public class Test {
	
	public static void main(String[] args) {
		printItem(new Experimental());
	}
	public static <AnyType extends Prototype> void printItem(AnyType a){
		a.echoInfo();
	}
}

（三）冗長的傳入

但是引入泛型也非全然沒有缺點，JAVA中泛型不具有協變性，避免了陣列的bug，但是為了使得泛型更通用，泛型提出了萬用字元的概念：<? extends/supers Superclass>

如果一個類或者方法想傳入下面的ArrayList<Square>和ArrayList<Circle>，你需要這句話：

<AnyType extends Comparable<? super AnyType>>

參考資料：

資料結構與演算法分析（Java語言描述） Page 8