Java 泛型類型擦除機制詳解：編譯時擦除、通配符上下界、數組實化與泛型差異

Java 泛型類型擦除機制詳解

泛型是 JDK 5 引入的編譯期類型安全機制，**運行期類型資訊被擦除**，這是許多困惑的根源。

常見錯誤：List<String> 非 List<Object> 子型別

public static void accept(ArrayList<Object> al) { /* ... */ }
public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("a");
    accept(list); // 編譯錯誤！List<String> 不能傳給 List<Object>
}

原因：編譯後兩者皆擦除為 ArrayList，但編譯器檢測到泛型參數不兼容而報錯。

通配符與有界通配符

• List<?>：未知類型，只能讀取為 Object，**不能添加**元素 (除 null)。
• List<? extends Number>：上界通配符，代表 Number 或其子類，**只能讀**，不可寫 (協變)。
• List<? super Number>：下界通配符，代表 Number 或其父類，**可寫入 Number 及子類**，讀取只能作為 Object (逆變)。

public static void test(List<?> list) {
    for (Object o : list) System.out.println(o);
    // list.add(new Object()); // 編譯錯誤
}

泛型與數組差異

Object[] objs = new String[10]; // 合法
objs[0] = new Integer(1);       // 運行期拋出 ArrayStoreException

List<Object> list = new ArrayList<String>(); // 編譯錯誤

實際建議

• 優先使用泛型，享受編譯期類型安全。
• API 設計時善用 ? extends T (生產者) 與 ? super T (消費者) —— **PECS 原則**。
• 避免泛型數組建立 (new List<String>[10] 非法)，改用 List<List<String>>。

譯文參考：Java Type Erasure Mechanism Example