Java 泛型編程九大避坑指南：從類型擦除到通配符陷阱

前言

泛型是 Java 5 引入的編譯期類型安全機制，通過類型擦除實現，運行期不保留具體類型參數。這帶來一系列反直覺的限制與陷阱，本文總結九大必知注意點。

九大避坑指南

1. 基本型別不可作為類型參數
   List<int> ❌ → List<Integer> ✅。自動裝箱/拆箱橋接基本型別與泛型。
2. 運行期類型檢查失效
   List<String> 與 List<Employee> 擦除後均為 List。obj instanceof List<String> 編譯錯誤；若強轉成功，get(0) 返回型別不保證為 String。
3. 泛型類不能繼承 Throwable
   class MyEx<T> extends Exception ❌。異常捕獲需具體類型，擦除後無法區分。
4. 不能創建泛型數組
   new List<String>[10] ❌。數組保留運行期類型，與擦除機制衝突。改用 List<List<String>>。
5. 不能實例化類型變數
   T t = new T() ❌。擦除後無法得知構造子。改用工廠模式或傳入 `Class<T>` 反射實例化。
6. 靜態上下文不可使用類型參數
   靜態欄位/方法屬於原始類型，不屬於泛型實例。static T field、static void m(T t) 均 ❌。
7. 避免定義 `equals(T)` 方法
   擦除後與 `Object.equals(Object)` 簽名衝突，導致覆寫失效或橋接方法混淆。
8. 不同具體化類型之間無子型關係
   Pair<Number> p1 = new Pair<Integer>() ❌。泛型不變性。需用通配符 Pair<? extends Number> 表達協變。
9. 勿混用原始類型與泛型類型
   Pair<Manager> mp = ...; Pair raw = mp; 編譯通過但極危險：`raw.setFirst(new Employee())` 運行期才拋 ClassCastException，破壞類型安全。

最佳實踐建議

• 全面啟用編譯器警示 `-Xlint:unchecked`。
• 優先使用集合框架標準介面 (`List<T>` 而非 `ArrayList<T>`)。
• API 設計時合理運用 `` (生產者) 與 `` (消費者) — PECS 原則。
• 文檔註明類型參數約束與線程安全性。