Java 泛型类是 Java 语言在 JDK 5.0 引入的一项重要特性，它提供了编译时类型安全检测机制，允许在编译时检测出非法的类型，增强了代码的可读性和可维护性。下面将详细介绍 Java 泛型类的原理。
- 泛型类的定义与使用
在了解原理之前，先看一下泛型类的基本定义和使用方式。泛型类允许在定义类时声明一个或多个类型参数，这些类型参数在类的内部可以像普通类型一样使用。
代码如下：
// 定义一个泛型类
class Box<T> {
private T item;
public void setItem(T item) {
this.item = item;
}
public T getItem() {
return item;
}
}
// 使用泛型类
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Box<Integer> integerBox = new Box<>();
integerBox.setItem(10);
Integer item = integerBox.getItem();
System.out.println(item);
}
}
- 泛型类的原理核心 - 类型擦除
Java 泛型的实现基于类型擦除（Type Erasure）机制，这是理解泛型类原理的关键。
2.1 类型擦除的概念
类型擦除是指在编译过程中，Java 编译器会将泛型类型中的类型参数移除，用它们的边界类型（如果没有指定边界则用 Object）来替换。也就是说，泛型类在编译后，其类型参数会被擦除，只保留原始的类定义。
例如，上面的 Box 类在编译后，会变成类似下面的形式：
class Box {
private Object item;
public void setItem(Object item) {
this.item = item;
}
public Object getItem() {
return item;
}
}
2.2 类型擦除的好处
兼容性：类型擦除保证了泛型代码与 Java 旧版本代码的兼容性。因为在运行时，泛型类型被擦除为原始类型，所以在 Java 虚拟机（JVM）层面，泛型代码和非泛型代码可以无缝交互。
性能优化：避免了为每个泛型实例化创建新的类，减少了内存开销。
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