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Java 泛型完整教學：泛型擦除、通配符上下界、自訂泛型類別與方法實戰

編輯：Java 相關知識

核心術語

ArrayList<E>：泛型類型
E：類型參數
ArrayList<Integer>：參數化類型
Integer：實際類型參數
ArrayList：原始類型

泛型擦除

泛型僅存在於**編譯期**，執行期 JVM 移除泛型資訊。

List<String> ls = new ArrayList<>();
List<Integer> li = new ArrayList<>();
System.out.println(ls.getClass() == li.getClass()); // true

可利用反射繞過編譯檢查 (不建議生產使用)：

li.getClass().getMethod("add", Object.class).invoke(li, "string"); // 成功添加 String 到 List

通配符 ? 及上下界

語法	含義	適用場景
`<?>`	無界通配符，任意類型	只呼叫與類型無關方法 (如 size、clear)
`<? extends Number>`	上界：Number 或其子類	讀取資料 (只能取出 Number)，不可寫入 (除 null)
`<? super Integer>`	下界：Integer 或其父類	寫入資料 (可放入 Integer)，讀取只能當 Object

自訂泛型方法

<T> void printCollection(Collection<T> c, T extra) {
    for (T t : c) System.out.println(t);
    c.add(extra);
}

<T> void fillArray(T[] arr, T val) {
    Arrays.fill(arr, val);
}

<T> T autoConvert(Object obj) {
    return (T) obj; // 編譯期無檢查，執行期可能 ClassCastException
}

自訂泛型類別 (DAO 範例)

public class GenericDao<T> {
    public void add(T t) { System.out.println(t.getClass()); }
    public T findById(int id) { return null; }

    // 靜態方法不能使用類別的類型參數 T
    // public static void error(T t) {} // 編譯錯誤

    // 但可定義獨立泛型靜態方法
    public static <E> void staticMethod(E e) {}
}

使用：GenericDao<Date> dao = new GenericDao<>(); dao.add(new Date()); 此時 findById 回傳 Date，強制轉 String 會編譯報錯，保證類型安全。