### ArrayList

可变长度的数组。`ArrayList`内部就是一个`Object[]`数组，配合存储一个当前分配的长度，就可以充当“可变数组”。

```java
public class ArrayList{
    private Object[] array;
    private int size;
    public void add(Object e){
        ...
    }
    public void remove(int index){
        ...
    }
    public Object get(int index){
        ...
    }
}
```

如果用上述`ArrayList`存储`String`类型，会有这么几个缺点：

- 需要强制转型；
- 不方便，易出错。

```java
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("hello");
// 获取到Object，必须强制转型为String
String first = (String) list.get(0);
```

容易出现ClassCastException，“误转型”

```java
list.add(new Integer(123));
// ERROR: ClassCastException:
String second = (String) list.get(1);
```

要解决上述问题，我们可以为`String`单独编写一种`ArrayList`

```java
public class StringArrayList{
    private String[] array;
    private int size;
    public void add(String e){
        ...
    }
    public void remove(int index){
        ...
    }
    public String get(int index){
        ...
    }
}
```

这样一来，存入的必须是`String`，取出的也一定是`String`，不需要强制转型，因为编译器会强制检查放入的类型。

```java
StringArrayList list = new StringArrayList();
list.add("Hello");
String first = list.get(0);
//编译错误，不允许放入非String类型
list.add(new Integer(123));
```

新的问题是，如果要存储`Integer`，还需要为`Integer`单独编写一种`ArrayList`。还需要为其他所有class单独编写一种`ArrayList`。

为了解决新的问题，我们必须把`ArrayList`变成一种模板：`ArrayList<T>`。

```java
public class ArrayList<T>{
    private T[] array;
    private int size;
    public void add(T e){
        ...
    }
    public void remove(int index){
        ...
    }
    public T get(int index){
        ...
    }
}
```

`T`可以是任何class。这样一来，我们就实现了：编写一次模版，可以创建任意类型的`ArrayList`。

```java
//创建可以存储String的ArrayList
ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();

//创建可以存储Float的ArrayList
ArrayList<Float> floatList = new ArrayList<Float>();

//创建可以存储Person的ArrayList
ArrayList<Person> personList = new ArrayList<Person>();
```

因此，泛型就是定义一种模板，例如`ArrayList<T>`，然后在代码中为用到的类创建对应的`ArrayList<类型>`。由编译器针对类型作检查。

```java
strList.add("Hello");
String s = strList.get(0);
strList.add(new Integer(123)); //compile error
Integer n = strList.get(0); //compile error
```

这样一来，既实现了编写一次，万能匹配，又通过编译器保证了类型安全：这就是泛型。

### 使用泛型

使用`ArrayList`时，如果不定义泛型类型时，泛型类型实际上就是`Object`。

```java
//编译器警告
List list = new ArrayList();
list.add("Hello");
list.add("World");
//要进行强制转型
String first = (String) list.get(0);
String second = (String) list.get(1);
```

此时，只能把`<T>`当作`Object`使用，没有发挥泛型的优势。

当我们定义泛型类型`<String>`后，`List<T>`的泛型接口变为强类型`List<String>`

```java
//无编译器警告
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("Hello");
list.add("World");
//无强制转型
String first = list.get(0);
String second = list.get(1);
```

当我们定义泛型类型`<Number>`后，`List<T>`的泛型接口变为强类型`List<Number>`。

```java
List<Nuber> list = new ArrayList<Number>();
list.add(new Integer(123));
list.add(new Double(12.34));
Number first = list.get(0);
Number second = list.get(1);
```

编译器如果能自动推断出泛型类型，就可以省略后面的泛型类型。编译器看到泛型类型`List<Number>`就可以自动推断出后面的`ArrayList<T>`的泛型类型必须是`ArrayList<Number>`。

```java
List<Number> list = new ArrayList<Number>();
//
List<Number> list = new ArrayList<>();
```

### 泛型接口

除了`ArrayList<T>`使用了泛型，还可以在接口中使用泛型。例如，`Arrays.sort(Object[])`可以对任意数组进行排序，但待排序的元素必须实现`Comparable<T>`这个泛型接口。

```java
public interface Comparable<T> {
    /**
     * 返回负数: 当前实例比参数o小
     * 返回0: 当前实例与参数o相等
     * 返回正数: 当前实例比参数o大
     */
    int compareTo(T o);
}
```


<!-- markdown for nginx, see https://phus.lu -->
<script>
!function(){
	var dom = {
		element: null,
		get: function (o) {
			var obj = Object.create(this)
			obj.element = (typeof o == "object") ? o : document.createElement(o)
			return obj
		},
		add: function (o) {
			var obj = dom.get(o)
			this.element.appendChild(obj.element)
			return obj
		},
		text: function (t) {
			this.element.appendChild(document.createTextNode(t))
			return this
		},
		attr: function (k, v) {
			this.element.setAttribute(k, v)
			return this
		}
	}

	if (!document.head) return
	head = dom.get(document.head)
	head.add('meta').attr('charset', 'utf-8')
	head.add('meta').attr('name', 'viewport').attr('content', 'width=device-width,initial-scale=1')

	if (!document.body) {
		document.write(["<div class=\"container\">",
		"<h3>nginx.conf</h3>",
		"<textarea rows=6 cols=50>",
		"# download markdown.html to /wwwroot",
		"location ~ \\.md$ {",
		"    default_type text/html;",
		"    add_after_body /markdown.html;",
		"}",
		"</textarea>",
		"</div>"].join("\n"))
		return
	}

	var bodytext = document.body.innerHTML
	document.body.innerHTML = ''

	div = dom.get('div').attr('class', 'container')

	div.add('script').attr('src', 'https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/marked/0.5.2/marked.min.js').attr('integrity', 'sha256-zFUosuESzULu5P+SZdjRRtBZR8+1u5RZDlbt3Q5KL8U=').attr('crossorigin', 'anonymous')
	div.add('link').attr('rel', 'stylesheet').attr('href', 'https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/github-markdown-css/5.1.0/github-markdown-light.min.css').attr('integrity', 'sha256-WQx0Y6LLZeGv3V3NVVge+YIL5MIOt45RPuFdkyNodls=').attr('crossorigin', 'anonymous')

	title = decodeURIComponent(document.location.pathname.replace(/.*\//, '').replace(/\.html$/, ''))
	document.title = '《' + title.replace(/\.md$/, '') + '》'
	tbody = div.add('table').add('tbody')
	tbody.add('tr').add('th').text(title).attr('class', 'octicon-book')
	tbody.add('tr').add('td').add('div').attr('id', 'readme').attr('class', 'markdown-body')

	wait = function (name, callback) {
		var interval = 10; // ms
		window.setTimeout(function() {
			if (window[name]) {
				callback(window[name])
			} else {
				window.setTimeout(arguments.callee, interval)
			}
		}, interval)
	}
	wait('marked', function() {
		document.getElementById("readme").innerHTML = marked.parse(bodytext)
	})

	document.body.appendChild(div.element)
}()
</script>

<style>
body {
	margin: 0;
	font-family: "ubuntu", "Tahoma", "Microsoft YaHei", Arial, Serif;
}
.markdown-body {
	float: left;
	font-family: "ubuntu", "Tahoma", "Microsoft YaHei", Arial, Serif;
}
.container {
	padding-right: 15px;
	padding-left: 15px;
	margin-right: auto;
	margin-left: auto;
}
@media (min-width: 768px) {
	.container {
		max-width: 80%;
	}
}
@media (min-width: 992px) {
	.container {
		max-width: 70%;
	}
}
@media (min-width: 1200px) {
	.container {
		max-width: 60%;
	}
}
table {
	width: 100%;
	max-width: 100%;
	margin-bottom: 20px;
	border: 1px solid #ddd;
	padding: 0;
	border-collapse: collapse;
}
table th {
	font-size: 14px;
}
table tr {
	border: 1px solid #ddd;
	padding: 5px;
}
table th, table td {
	border: 1px solid #ddd;
	font-size: 14px;
	line-height: 20px;
	padding: 3px;
	text-align: left;
}
.octicon-book {
	background-position: center left;
	background-repeat: no-repeat;
	padding-left: 20px;
	background-image: url("data:image/svg+xml;charset=utf8,%3Csvg xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' width='16' height='16' viewBox='0 0 16 16'%3E%3Cpath d='M3,5 L7,5 L7,6 L3,6 L3,5 L3,5 Z M3,8 L7,8 L7,7 L3,7 L3,8 L3,8 Z M3,10 L7,10 L7,9 L3,9 L3,10 L3,10 Z M14,5 L10,5 L10,6 L14,6 L14,5 L14,5 Z M14,7 L10,7 L10,8 L14,8 L14,7 L14,7 Z M14,9 L10,9 L10,10 L14,10 L14,9 L14,9 Z M16,3 L16,12 C16,12.55 15.55,13 15,13 L9.5,13 L8.5,14 L7.5,13 L2,13 C1.45,13 1,12.55 1,12 L1,3 C1,2.45 1.45,2 2,2 L7.5,2 L8.5,3 L9.5,2 L15,2 C15.55,2 16,2.45 16,3 L16,3 Z M8,3.5 L7.5,3 L2,3 L2,12 L8,12 L8,3.5 L8,3.5 Z M15,3 L9.5,3 L9,3.5 L9,12 L15,12 L15,3 L15,3 Z' /%3E%3C/svg%3E");
}
</style>