学习资料主要参考： 《Effective Java Third Edition》，作者：Joshua Bloch
泛型的常见用法包括集合，如Set
一个Set有单一的类型参数，表示它的元素类型; 一个Map有两个，代表它的键和值的类型；等等。
然而有时候，你需要更多的灵活性。 例如，数据库一行记录可以具有任意多列，并且能够以类型安全的方式访问它们是很好的。 幸运的是，有一个简单的方法可以达到这个效果。 这个想法是参数化键（key）而不是容器。 然后将参数化的键提交给容器以插入或检索值。 泛型类型系统用于保证值的类型与其键一致。
简单示例
作为这种方法的一个简单示例，请考虑一个Favorites类，它允许其客户端保存和检索任意多种类型的favorite实例。
该类型的Class对象将扮演参数化键的一部分。其原因是这Class类是泛型的。
类的类型从字面上来说不是简单的Class，而是Class
Favorites类的API很简单。 它看起来就像一个简单Map类，除了该键是参数化的以外。 客户端在设置和获取favorites实例时呈现一个Class对象。 这里是API：
// Typesafe heterogeneous container pattern - API
public class Favorites {
public<T> void putFavorite(Class<T> type, T instance);
public<T> T getFavorite(Class<T> type);
}
下面是一个演示Favorites类，保存，检索和打印喜欢的String，Integer和Class实例：
// Typesafe heterogeneous container pattern - client
public static void main(String[] args) {
Favorites f = new Favorites();
f.putFavorite(String.class, "Java");
f.putFavorite(Integer.class, 0xcafebabe);
f.putFavorite(Class.class, Favorites.class);
String favoriteString = f.getFavorite(String.class);
int favoriteInteger = f.getFavorite(Integer.class);
Class<?> favoriteClass = f.getFavorite(Class.class);
System.out.printf("%s %x %s%n", favoriteString,
favoriteInteger, favoriteClass.getName());
}
正如你所期望的，这个程序打印Java cafebabe Favorites。
请注意，顺便说一下，Java的printf方法与C语言的不同之处在于，应该使用％n，而在C中使用\n。 ％n生成适用的特定于平台的行分隔符，该分隔符在很多但不是所有平台上都是\n。
Favorites实例是类型安全的：当你请求一个字符串时它永远不会返回一个整数。 它也是异构的：与普通Map不同，所有的键都是不同的类型。 因此，我们将Favorites称为类型安全异构容器（typesafe heterogeneous container.）。
Favorites的实现非常小巧。 这是完整的代码：
// Typesafe heterogeneous container pattern - implementation
public class Favorites {
private Map<Class<?>, Object> favorites = new HashMap<>();
public<T> void putFavorite(Class<T> type, T instance) {
favorites.put(Objects.requireNonNull(type), instance);
}
public<T> T getFavorite(Class<T> type) {
return type.cast(favorites.get(type));
}
}
这里有一些微妙的事情发生。 每个Favorites实例都由一个名为favorites私有的Map<Class<?>, Object>来支持。
你可能认为无法将任何内容放入此Map中，因为这是无限定的通配符类型，但事实恰恰相反。
需要注意的是通配符类型是嵌套的：它不是通配符类型的Map类型，而是键的类型。
这意味着每个键都可以有不同的参数化类型：一个可以是Class
接下来要注意的是，favorites的Map的值类型只是Object。 换句话说，Map不保证键和值之间的类型关系，即每个值都是由其键表示的类型。 事实上，Java的类型系统并不足以表达这一点。 但是我们知道这是真的，并在检索一个favorite时利用了这点。
putFavorite实现很简单：只需将给定的Class对象映射到给定的favorites的实例即可。 如上所述，这丢弃了键和值之间的“类型联系（type linkage）”；无法知道这个值是不是键的一个实例。 但没关系，因为getFavorites方法可以并且确实重新建立这种关联。
getFavorite的实现比putFavorite更复杂。 首先，它从favorites Map中获取与给定Class对象相对应的值。 这是返回的正确对象引用，但它具有错误的编译时类型：它是Object（favorites map的值类型），我们需要返回类型T。
因此，getFavorite实现动态地将对象引用转换为Class对象表示的类型，使用Class的cast方法。
cast方法是Java的cast操作符的动态模拟。它只是检查它的参数是否由Class对象表示的类型的实例。 如果是，它返回参数；否则会抛出ClassCastException异常。
我们知道，假设客户端代码能够干净地编译，getFavorite中的强制转换不会抛出ClassCastException异常。 也就是说，favorites map中的值始终与其键的类型相匹配。
那么这个cast方法为我们做了什么，因为它只是返回它的参数？ cast的签名充分利用了Class类是泛型的事实。 它的返回类型是Class对象的类型参数：
public class Class<T> {
T cast(Object obj);
}
这正是getFavorite方法所需要的。 这正是确保Favorites类型安全，而不用求助一个未经检查的强制转换的T类型。
两个限制
Favorites类有两个限制值得注意。
一
首先，恶意客户可以通过使用原始形式的Class对象，轻松破坏Favorites实例的类型安全。
但生成的客户端代码在编译时会生成未经检查的警告。
这与正常的集合实现（如HashSet和HashMap）没有什么不同。
通过使用原始类型HashSet（条目 26），可以轻松地将字符串放入HashSet
// Achieving runtime type safety with a dynamic cast
public<T> void putFavorite(Class<T> type, T instance) {
favorites.put(type, type.cast(instance));
}
java.util.Collections中有一些集合包装类，可以发挥相同的诀窍。
它们被称为checkedSet，checkedList，checkedMap等等。
他们的静态工厂除了一个集合（或Map）之外还有一个Class对象（或两个）。
静态工厂是泛型方法，确保Class对象和集合的编译时类型匹配。 包装类为它们包装的集合添加了具体化。
例如，如果有人试图将Coin放入你的Collection
二
Favorites类的第二个限制是它不能用于不可具体化的（non-reifiable）类型（条目 28）。
换句话说，你可以保存你最喜欢的String或String []，但不能保存List
如果你尝试保存你最喜欢的List
对于这种限制，没有完全令人满意的解决方法。
Favorites使用的类型令牌( type tokens)是无限制的：getFavorite和putFavorite接受任何Class对象。 有时你可能需要限制可传递给方法的类型。 这可以通过一个有限定的类型令牌来实现，该令牌只是一个类型令牌，它使用限定的类型参数（条目 30）或限定的通配符（条目 31）来放置可以表示的类型的边界。
注解API（条目 39）广泛使用限定类型的令牌。 例如，以下是在运行时读取注解的方法。
此方法来自AnnotatedElement接口，该接口由表示类，方法，属性和其他程序元素的反射类型实现：
public<T extends Annotation>
T getAnnotation(Class<T> annotationType);
参数annotationType是表示注解类型的限定类型令牌。 该方法返回该类型的元素的注解（如果它有一个）；如果没有，则返回null。 本质上，注解元素是一个类型安全的异构容器，其键是注解类型。
假设有一个Class<?>类型的对象，并且想要将它传递给需要限定类型令牌（如getAnnotation）的方法。 可以将对象转换为Class<? extends Annotation>，但是这个转换没有被检查，所以它会产生一个编译时警告（条目 27）。 幸运的是，Class类提供了一种安全（动态）执行这种类型转换的实例方法。 该方法被称为asSubclass，并且它转换所调用的Class对象来表示由其参数表示的类的子类。 如果转换成功，该方法返回它的参数；如果失败，则抛出ClassCastException异常。
以下是如何使用asSubclass方法在编译时读取类型未知的注解。 此方法编译时没有错误或警告：
// Use of asSubclass to safely cast to a bounded type token
static Annotation getAnnotation(AnnotatedElement element,
String annotationTypeName) {
Class<?> annotationType = null; // Unbounded type token
try {
annotationType = Class.forName(annotationTypeName);
} catch (Exception ex) {
throw new IllegalArgumentException(ex);
}
return element.getAnnotation(
annotationType.asSubclass(Annotation.class));
}
总之，泛型API的通常用法（以集合API为例）限制了每个容器的固定数量的类型参数。
你可以通过将类型参数放在键上而不是容器上来解决此限制。
可以使用Class对象作为此类型安全异构容器的键。
以这种方式使用的Class对象称为类型令牌。
也可以使用自定义键类型。
例如，可以有一个表示数据库行（容器）的DatabaseRow类型和一个泛型类型Column