Java泛型類中的泛型類型安全實現

在Java中，泛型類提供了一種在編譯時檢查類型安全的方法。泛型類允許你在類定義中指定一個或多個類型參數，這些參數可以在類的方法和屬性中使用。當你創建一個泛型類的實例時，你需要為這些類型參數提供具體的類型。這樣，編譯器就可以在編譯時檢查你的代碼是否符合類型安全的要求。

以下是一個簡單的泛型類示例：

public class GenericBox<T> {
    private T content;

    public void setContent(T content) {
        this.content = content;
    }

    public T getContent() {
        return content;
    }
}

在這個例子中，GenericBox 是一個泛型類，T 是一個類型參數。你可以使用不同的類型創建 GenericBox 的實例，例如：

GenericBox<Integer> intBox = new GenericBox<>();
intBox.setContent(42);
Integer intValue = intBox.getContent();

GenericBox<String> strBox = new GenericBox<>();
strBox.setContent("Hello, world!");
String strValue = strBox.getContent();

在這個例子中，我們創建了兩個 GenericBox 實例，一個用于存儲 Integer 類型的值，另一個用于存儲 String 類型的值。由于泛型類在編譯時檢查類型參數，因此你可以確保在使用這些實例時不會出現類型轉換錯誤。

泛型類型安全的實現主要依賴于類型擦除和類型邊界兩個概念：

1. 類型擦除：Java泛型是在編譯時實現的，運行時會擦除類型參數。這意味著你不能在運行時查詢泛型類的實際類型參數。例如，你不能使用 instanceof 操作符檢查一個對象是否是特定泛型類型的實例。

2. 類型邊界：類型參數必須是限定類型的子類型。類型邊界使用 extends 關鍵字定義。例如，你可以限制泛型類型參數必須是 Number 或其子類，如下所示：

public class NumericBox<T extends Number> {
    // ...
}

這樣，NumericBox 類可以用于任何 Number 類型，如 Integer、Double 等，但不能用于非 Number 類型。這有助于確保類型安全，因為你可以在編譯時檢查代碼是否符合預期的類型約束。