Java高级特性中的泛型、反射和注解该如何理解
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一、泛型介绍
在日常编程的过程中，泛型在这三个特性之中使用频率是最高的。”泛型”一词中的泛字可以理解为泛化的意思，即由具体的、个别的扩大为一般的。Oracle对泛型的官方定义是：泛型类型是通过类型参数化的泛型类或接口。一言以蔽之，泛型就是通过类型参数化，来解决程序的通用性设计和实现的若干问题。
Java泛型是1.5版本后引入的特性，它主要被用于解决三类问题：
1、编译器类型检查
例如上图中的实例1设计了一个简单的Box类，在其中定义了一个private的object的属性，同时定义了get()和set()两个行为，其中set()用于保存object到Box内，set()用于获取Box中的object对象。从抽象的角度看，Box类抽象了一个用于在盒子中存放物品对象和存取的行为，存取的方法接受或者返回Object类型的对象。在这个抽象的基础上，可以存放除原始类型外任意类型的对象，Object类型的声明体现了面向对象中继承的理念。
在实例2中，实现了不同业务场景下对Box的使用方式。其中列举了两种不同的业务场景，场景一需要在Box中存放String类型的对象，场景二需要在Box中存放Integer类型的对象，这种情况下，在实际开发时，场景二中很有可能会错误地传入一个String对象，导致运行时错误的发生，而这正是因为Box可以被只有传入任意类型的对象导致的，这种情况在集合类操作时尤为突出。例如实例3中的情况：
首先声明了一个List类型的boxes对象，其中存放了两个对象，一个是String类型的“aaaaa”，另一个是Integer类型的11111。在业务场景一下，使用者认为boxes中存放的所有对象都是String类型的，因此在取出第二个对象并进行类型转换的时候就发生了错误。这种情况往往让使用者十分迷惑，明明编译时没有问题，但是在运行时却产生了异常。也就是说，在这种面向对象的抽象过程中，无法通过编译来验证类型该如何进行使用。
那么泛型是如何解决这类问题的呢？
Oracle意识到了上述的问题，在引入泛型之后，通过将代码中的“public class Box”更改为“public class Box
乍一看类型变量这个词，感觉有点晦涩难懂，但其实如果仔细思量一番会发现它其实并不难理解，上面的实例4可以理解为“在使用泛型时，可以将类型参数T传递给Box类型本身”，结合Oracle给出的官方定义“泛型的本质是类型参数化”会有更深的理解。
在实例5中，在对象声明和初始化的时候，都指定了类型参数T，在场景一种，T为String；在场景二中，T为Integer。这样，在场景二中向IntegerBox中传入String类型的数据“aaaaa”时，程序会报错。实例6中的泛型集合对象的操作也与之类似，在声明了一个List
可以看到，通过对于泛型的使用，之前的多业务场景中的问题都得到了解决，因为现在在编译阶段就可以解决之前类型不匹配的问题，而不用等到运行时才暴露问题，只要合理使用泛型，就能在很大程度上规避此类风险。对于泛型的使用，这种参数化类型的作用表面上看是声明，背后其实是约定。
2、强制类型转换
再回顾一下实例3，在List类型的boxes对象中存放了两个对象，分别是String类型的“aaaaa”和Integer类型的11111。其中存在一个问题，在对于boxes的声明中，使用者不知道boxes的list中到底应该存放什么类型的对象，而编译器也不知道集合存放的数据类型，只能通过实际的业务场景来决定这个box是什么类型，采用将Object强制转换成String的方式，来达到业务要求的效果。
在使用泛型之后，解决了这种场景下必须进行强制类型转换的问题。如实例7中，通过泛型声明，指定集合内元素的类型参数为String类型，这样编译器就直接知晓了元素的类型，而无需依靠实际的业务逻辑进行转换，从而解决了这类类型强制转换的问题。
3、可读性和灵活性
泛型除了能进行编译器类型检查和规避类型强制转换外，还能有效地提高代码的可读性。对于实例3，如果不使用泛型，当一个不清楚业务场景的人在对集合进行操作时，无法知道list中存储的是什么类型的对象，如果使用了泛型，就能够通过其类型参数判断出当前的业务场景，也增加了代码的可读性，同时也可以大胆地在抽象继承的基础上进行开发了。
泛型使用上的灵活性体现在很多方面，因为它本身实质上就是对于继承在使用上的一种增强。因为泛型在具体工作时，当编译器在编译源码的时候，首先要进行泛型类型参数的检查，检查出类型不匹配等问题，然后进行类型擦除并同时在类型参数出现的位置插入强制转换指令，从而实现泛型。
除了上述的基础用法之外，泛型还有几种特殊的高阶用法：
通配符的设计存在一定的场景，例如在使用泛型后，首先声明了一个Animal的类，而后声明了一个继承自Animal类的Cat类，显然Cat类是Animal类的子类，但是List
1、 上界通配符
上界通配符顾名思义，表示的是类型的上界（包含自身），因此通配的参数化类型可能是T或T的子类。正因为无法确定具体的类型是什么，add方法受限（可以添加null，因为null表示任何类型），但可以从列表中获取元素后赋值给父类型。如上图中的第一个例子，第三个add()操作会受限，原因在于List
2、 下界通配符
下界通配符表示的是参数化类型是T的超类型（包含自身），层层至上，直至Object，编译器无从判断get()返回的对象的类型是什么，因此get()方法受限。但是可以进行add()方法，add()方法可以添加T类型和T类型的子类型，如第二个例子中首先添加了一个Cat类型对象，然后添加了两个Cat子类类型的对象，这种方法是可行的，但是如果添加一个Animal类型的对象，显然将继承的关系弄反了，是不可行的。
3、 无界通配符
在理解了上界通配符和下界通配符之后，其实也自然而然的理解了无界通配符。无界通配符用表示，?代表了任何的一种类型，能代表任何一种类型的只有null（Object本身也算是一种类型，但却不能代表任何一种类型，所以List