Java集合框架中的泛型有什么优点？
目录
1. 泛型的基本概念
1.1 什么是泛型
1.2 泛型与非泛型代码的比较
2. 使用泛型的优点
2.1 类型安全
2.2 消除类型转换
2.3 使代码更整洁
1. 泛型的基本概念
1.1 什么是泛型
泛型是Java语言中一种支持类型参数化的技术，它允许在编译时提供类型信息，从而使得代码更加灵活、可重用，并且类型安全。泛型的主要目的是允许开发者编写与数据类型无关的代码，同时又能保持操作数据的类型安全。
在Java中，泛型被广泛应用于集合框架中，如List、Set、Map等接口及其实现类。使用泛型可以避免在集合操作中进行类型转换，减少运行时错误。
1.2 泛型与非泛型代码的比较
非泛型代码示例：
List list = new ArrayList();
list.add("Hello");
list.add(123);
String str = (String) list.get(0); // 需要显式类型转换
int num = (Integer) list.get(1); // 需要显式类型转换在非泛型代码中，集合可以存储任何类型的对象，但在取出元素时需要进行显式的类型转换，这不仅增加了代码的复杂性，也容易引入运行时错误。
泛型代码示例：
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
// list.add(123); // 编译错误：不能添加非String类型的对象
String str = list.get(0); // 不需要类型转换使用泛型后，集合被限制为只能存储特定类型的对象，这在编译时就确保了类型的一致性，避免了运行时的类型转换和潜在错误。
2. 使用泛型的优点
2.1 类型安全
泛型在编译时检查类型，可以避免运行时的ClassCastException：
在没有泛型的Java集合中，可能会将一个集合声明为List或ArrayList，然后在运行时添加不同类型的对象。当你从集合中取出对象并将其强制转换为特定类型时，如果实际类型不匹配，就会抛出ClassCastException。使用泛型，将可以在编译时就指定集合中元素的类型，从而避免了运行时的类型转换和潜在的ClassCastException。
这意味着我们可以在编译阶段就发现类型错误，而不是在运行时。
2.2 消除类型转换
使用泛型可以避免在集合中添加和检索元素时进行显式类型转换。这使得代码更加简洁，减少了出错的可能性。
2.3 使代码更整洁
泛型也使得代码整洁，我们不需要使用显式转换和 instanceOf 操作符。
避免显式转换
在没有泛型的情况下，我们经常需要在添加元素到集合和从集合中取出元素时进行显式类型转换。这不仅增加了代码的复杂性，也增加了出错的风险。例如：
List list = new ArrayList();
list.add("Hello");
Object obj = list.get(0);
String str = (String) obj; // 需要显式转换使用泛型后，我们可以直接声明集合的类型，从而避免了显式类型转换：
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
String str = list.get(0); // 不需要显式转换减少instanceof操作符的使用
在没有泛型的情况下，我们经常需要使用instanceof操作符来检查对象的类型，以确保类型安全。例如：
List list = new ArrayList();
list.add("Hello");
Object obj = list.get(0);
if (obj instanceof String) {String str = (String) obj;// 使用str
} 使用泛型后，由于编译器会在编译时检查类型，我们通常不需要再使用instanceof操作符来检查类型。这使得代码更加简洁：
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
String str = list.get(0); // 编译器保证str是String类型，不需要使用instanceof