概述
泛型的本质是参数化类型，通常用于输入参数、存储类型不确定的场景。相比于直接使用 Object 的好处是：编译期强类型检查、无需进行显式类型转换。
类型擦除
正确理解泛型概念的首要前提是理解类型擦除（type erasure）。 Java中的泛型基本上都是在编译器这个层次来实现的。在生成的Java字节代码中是不包含泛型中的类型信息的。使用泛型的时候加上的类型参数，会被编译器在编译的时候去掉。这个过程就称为类型擦除。如在代码中定义的List<Object>和List<String>等类型，在编译之后都会变成List。JVM看到的只是List，而由泛型附加的类型信息对JVM来说是不可见的。Java编译器会在编译时尽可能的发现可能出错的 地方，但是仍然无法避免在运行时刻出现类型转换异常的情况。类型擦除也是Java的泛型实现方式与 C++模板机制 实现方式之间的重要区别。
很多泛型的奇怪特性都与这个类型擦除的存在有关，包括：
1、 泛型类并没有自己独有的 Class 类对象。比如并不存在 List<String>.class 或是List<Integer>.class，而只有 List.class。
2、 静态变量是被泛型类的所有实例所共享的。对于声明为 MyClass<T>的类，访问其 中的静态变量的方法仍 然是 MyClass.myStaticVar。不管是通过 new MyClass<String>还是 new MyClass<Integer>创建的对象，都是共享一个静态变量。
3、 泛型的类型参数不能用在 Java 异常处理的 catch 语句中。因为异常处理是由 JVM在运行时刻来进行的。由于类型信息被擦除，JVM 是无法区分两个异常类型MyException<String>和 MyException<Integer>的。对于 JVM 来说，它们都是MyException 类型的。也就无法执行与异常对应的 catch 语句。类型擦除的基本过程也比较简单，首先是找到用来替换类型参数的具体类。这个具体类一般是 Object。如果指定了类型参数的上界的话，则使用这个上界。把代码中的类型参数都替换成具体的类。同时去掉出现的类型声明，即去掉<>的内容。比如T get()方法声明就变成了 Object get()；List<String>就变成了 List。接下来就可能需要生成一些桥接方法（bridge method）。这是由于擦除了类型之后的类可能缺少某些必须的方法。比如考虑下面的代码：
当类型信 息被擦 除之后 ，上述类的声明变成了 class MyString implementsComparable。但是这样的话，类 MyString 就会有编译错误，因为没有实现接口Comparable 声明的 int compareTo(Object)方法。这个时候就由编译器来动态生成这个方法。
实例分析
了解了类型擦除机制之后，就会明白编译器承担了全部的类型检查工作。编译器禁止某些泛型的使用方式，正是为了确保类型的安全性。以上面提到的 List<Object>和 List<String>为例来具体分析：
这段代码中，inspect方法接受List<Object>作为参数，当在test方法中试图传入List<String>的 时候，会出现编译错误。假设这样的做法是允许的，那么在inspect方法就可以通过list.add(1)来向集合中添加一个数字。这样在test方法看来，其声明为List<String>的集合中却被添加了一个Integer类型的对象。这显然是违反类型安全的原则的，在某个时候肯定会 抛出 ClassCastException。因此，编译器禁止这样的行为。编译器会尽可能的检查可能存在的类型安全问题。对于确定是违反相关原则的地方，会给出编译错误。当编译器无法判断类型的使用是否正确的时候，会给出警告信息。
通配符与上下界
在使用泛型类的时候，既可以指定一个具体的类型，如 List<String>就声明了具体的类型是 String；也可以用通配符?来表示未知类型，如 List<?>就声明了 List 中包含的元素类型是未知的。 通配符所代表的其实是一组类型，但具体的类型是未知的。List<?>所声明的就是所有类型都是可以的。但是 List<?>并不等同于 List<Object>。List<Object>实际上确定了 List 中包含的是 Object 及其子类，在使用的时候都可以通过 Object 来进行引用。而 List<?>则其中所包含的元素类型是不确定。其中可能包含的是 String，也可能是 Integer。如果它包含了 String 的话，往里面添加 Integer 类型的元素就是错误的。正因为类型未知，就不能通过 new ArrayList<?>()的方法来创建一个新的 ArrayList 对象。因为编译器无法知道具体的类型是什么。但是对于 List<?>中的元素确总是可以用Object 来引用的，因为虽然类型未知，但肯定是 Object 及其子类。考虑下面的代码：
如上所示，试图对一个带通配符的泛型类进行操作的时候，总是会出现编译错误。其原因在于通配符所表示的类型是未知的。因为对于 List<?>中的元素只能用 Object 来引用，在有些情况下不是很方便。在这些情况下，可以使用上下界来限制未知类型的范围。如 List<? extends Number>说明 List中可能包含的元素类型是 Number 及其子类。而 List<? super Number>则说明 List 中包含的是 Number 及其父类。当引入了上界之后，在使用类型的时候就可以使用上界类中定义的方法。比如访问 List<? extends Number>的时候，就可以使用 Number类的 intValue 等方法。
泛型中 ? 可以用来做通配符，单纯 ? 匹配任意类型。< ? extends T > 表示类型的上界是 T，参数化类型可能是 T 或 T 的子类：
从上面代码中可以看出来，赋值是参数化类型为 Fruit 和其子类的集合都可以成功，通配符类型无法实例化。为啥上面代码中的 add 全部编译失败了呢？因为 fruits 集合并不知道实际类型是 Fruit、Apple 还是 Food，所以无法对其赋值。
除了 extends 还有一个通配符 super，< ? super T > 表示类型的下界是 T，参数化类型可以是 T 或 T 的超类：
看上面代码可知，super 通配符类型同样不能实例化，Fruit 和其超类的集合均可赋值。这里 add 时 Fruit 及其子类均可成功，为啥呢？因为已知 fruits 的参数化类型必定是 Fruit 或其超类 T，那么 Fruit 及其子类肯定可以赋值给 T。
归根到底，还是“子类对象可以赋值给超类引用，而反过来不行”这一规则导致 extends 和 super 通配符在 add 操作上表现如此的不同。同样地，也导致 super 限定的 fruits 中 get 到的元素不能赋值给 Fruit 引用，而 extends 则可以。
总结一下就是：
1、extends 可用于的返回类型限定，不能用于参数类型限定。即作为返回值的时候是可以的，但是作为参数类型限定的时候是不可以的，就像上面的代码写的，add方法全部不可以用，但是super却可以用。
2、super 可用于参数类型限定，不能用于返回类型限定。super和extend正好相反
3、带有 super 超类型限定的通配符可以向泛型对易用写入，带有 extends 子类型限定的通配符可以向泛型对象读取。
类型系统
在Java中，大家比较熟悉的是通过继承机制而产生的类型体系结构。比如String继承自Object。根据 Liskov替换原则 ，子类是可以替换父类的。当需要Object类的引用的时候，如果传入一个String对象是没有任何问题的。但是反过来的话，即用父类的引用替换子类引用 的时候，就需要进行强制类型转换。编译器并不能保证运行时刻这种转换一定是合法的。这种自动的子类替换父类的类型转换机制，对于数组也是适用的。String[]可以替换Object[]。但是泛型的引入，对于这个类型系统产生了一定的影响。正如前面提到的List<String>是 不能替换掉List<Object>的。引入泛型之后的类型系统增加了两个维度：一个是类型参数自身的继承体系结构，另外一个是泛型类或接口自身的继承体系结构。第一个指的是对于 List<String>和List<Object>这样的情况，类型参数 String 是继承自 Object 的。而第二种指的是 List接口继承自 Collection 接口。对于这个类型系统，有如下的一些规则：
1、相同类型参数的泛型类的关系取决于泛型类自身的继承体系结构。即List<String> 是 Collection<String> 的 子 类 型 ， List<String> 可 以 替 换Collection<String>。这种情况也适用于带有上下界的类型声明。
2、 当泛型类的类型声明中使用了通配符的时候，其子类型可以在两个维度上分别展开。如对 Collection<? extends Number>来说，其子类型可以在 Collection 这个维度上展开，即 List<? extends Number>和 Set<? extends Number>等；也可以在Number 这个层次上展开，即 Collection<Double>和 Collection<Integer>等。如此循环下去，ArrayList<Long>和 HashSet<Double>等也都算是 Collection<? extendsNumber>的子类型。
3、 如果泛型类中包含多个类型参数，则对于每个类型参数分别应用上面的规则。理解了上面的规则之后，就可以很容易的修正实例分析中给出的代码了。只需要把List<Object>改成 List<?>即可。List<String>是 List<?>的子类型，因此传递参数时不会发生错误。
开发自己的泛型类
泛型类与一般的 Java 类基本相同，只是在类和接口定义上多出来了用<>声明的类型参数。一个类可以有多个类型参数，如 MyClass<X, Y, Z>。 每个类型参数在声明的时候可以指定上界。所声明的类型参数在 Java 类中可以像一般的类型一样作为方法的参数和返回值，或是作为域和局部变量的类型。但是由于类型擦除机制，类型参数并不能用来创建对象或是作为静态变量的类型。考虑下面的泛型类中的正确和错误的用法。
泛型的规则
1、泛型的参数类型只能是类（包括自定义类），不能是简单类型。
2、同一种泛型可以对应多个版本（因为参数类型是不确定的），不同版本的泛型类实例是不兼容的。
3、泛型的类型参数可以有多个
4、泛型的参数类型可以使用 extends 语句，习惯上称为“有界类型”
5、泛型的参数类型还可以是通配符类型，例如 Class
泛型的使用场景
当类中要操作的引用数据类型不确定的时候，过去使用 Object 来完成扩展，JDK 1.5后推荐使用泛型来完成扩展，同时保证安全性。
最佳实践
在使用泛型的时候可以遵循一些基本的原则，从而避免一些常见的问题。
1、 在代码中避免泛型类和原始类型的混用。比如 List<String>和 List 不应该共同使用。这样会产生一些编译器警告和潜在的运行时异常。当需要利用 JDK 5 之前开发的遗留代码，而不得不这么做时，也尽可能的隔离相关的代码。
2、 在使用带通配符的泛型类的时候，需要明确通配符所代表的一组类型的概念。由于具体的类型是未知的，很多操作是不允许的。
3、 泛型类最好不要同数组一块使用。你只能创建 new List<?>[10]这样的数组，无法创建 new List<String>[10]这样的。这限制了数组的使用能力，而且会带来很多费解的问题。因此，当需要类似数组的功能时候，使用集合类即可。
4、 不要忽视编译器给出的警告信息。
注意事项
1、在泛型类中，可以T t;这样声明，但是不能在前面加上static，因为静态变量在类实例化之前就存在了，会造成编译错误。同理在泛型接口中连T t；这样都不可以定义，因为在接口中，默认是由public static final 修饰的
2、类型没有确定的时候，不能创建实例化对象。如T t=new T();这样是编译错误的，首先是语法上不支持这样写，其次是实例化对象的分配内存的时候，实例化对象的内存多大应该是确定的，而T是不确定的，所以内存的大小也是不确定的。
