Java泛型：泛型类、泛型接口和泛型方法

Myth丶恋晨 2022-07-15 06:07 392阅读 0赞

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[**findingea**][findingea] 2015年04月03日发布

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根据[《Java编程思想 （第4版）》][Java_ _4]中的描述，泛型出现的动机在于：

> 有许多原因促成了泛型的出现，而最引人注意的一个原因，就是为了创建**容器类**。

## 泛型类 ##

容器类应该算得上最具重用性的类库之一。先来看一个没有泛型的情况下的容器类如何定义：

public class Container {
        private String key;
        private String value;
    
        public Container(String k, String v) {
            key = k;
            value = v;
        }
        
        public String getKey() {
            return key;
        }
    
        public void setKey(String key) {
            this.key = key;
        }
    
        public String getValue() {
            return value;
        }
    
        public void setValue(String value) {
            this.value = value;
        }
    }

`Container`类保存了一对`key-value`键值对，但是类型是定死的，也就说如果我想要创建一个键值对是`String-Integer`类型的，当前这个`Container`是做不到的，必须再自定义。那么这明显重用性就非常低。

当然，我可以用`Object`来代替`String`，并且在Java SE5之前，我们也只能这么做，由于`Object`是所有类型的基类，所以可以直接转型。但是这样灵活性还是不够，因为还是指定类型了，只不过这次指定的类型层级更高而已，有没有可能不指定类型？有没有可能在运行时才知道具体的类型是什么？

所以，就出现了泛型。

public class Container<K, V> {
        private K key;
        private V value;
    
        public Container(K k, V v) {
            key = k;
            value = v;
        }
    
        public K getKey() {
            return key;
        }
    
        public void setKey(K key) {
            this.key = key;
        }
    
        public V getValue() {
            return value;
        }
    
        public void setValue(V value) {
            this.value = value;
        }
    }

在编译期，是无法知道`K`和`V`具体是什么类型，只有在运行时才会真正根据类型来构造和分配内存。可以看一下现在`Container`类对于不同类型的支持情况：

public class Main {
    
        public static void main(String[] args) {
            Container<String, String> c1 = new Container<String, String>("name", "findingsea");
            Container<String, Integer> c2 = new Container<String, Integer>("age", 24);
            Container<Double, Double> c3 = new Container<Double, Double>(1.1, 2.2);
            System.out.println(c1.getKey() + " : " + c1.getValue());
            System.out.println(c2.getKey() + " : " + c2.getValue());
            System.out.println(c3.getKey() + " : " + c3.getValue());
        }
    }

输出：

name : findingsea
    age : 24
    1.1 : 2.2

## 泛型接口 ##

在泛型接口中，生成器是一个很好的理解，看如下的生成器接口定义：

public interface Generator<T> {
        public T next();
    }

然后定义一个生成器类来实现这个接口：

public class FruitGenerator implements Generator<String> {
    
        private String[] fruits = new String[]{
           "Apple", "Banana", "Pear"};
    
        @Override
        public String next() {
            Random rand = new Random();
            return fruits[rand.nextInt(3)];
        }
    }

调用：

public class Main {
    
        public static void main(String[] args) {
            FruitGenerator generator = new FruitGenerator();
            System.out.println(generator.next());
            System.out.println(generator.next());
            System.out.println(generator.next());
            System.out.println(generator.next());
        }
    }

输出：

Banana
    Banana
    Pear
    Banana

## 泛型方法 ##

一个基本的原则是：**无论何时，只要你能做到，你就应该尽量使用泛型方法。**也就是说，如果使用泛型方法可以取代将整个类泛化，那么应该有限采用泛型方法。下面来看一个简单的泛型方法的定义：

public class Main {
    
        public static <T> void out(T t) {
            System.out.println(t);
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            out("findingsea");
            out(123);
            out(11.11);
            out(true);
        }
    }

可以看到方法的参数彻底泛化了，这个过程涉及到编译器的类型推导和自动打包，也就说原来需要我们自己对类型进行的判断和处理，现在编译器帮我们做了。这样在定义方法的时候不必考虑以后到底需要处理哪些类型的参数，大大增加了编程的灵活性。

再看一个泛型方法和可变参数的例子：

public class Main {
    
        public static <T> void out(T... args) {
            for (T t : args) {
                System.out.println(t);
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            out("findingsea", 123, 11.11, true);
        }
    }

输出和前一段代码相同，可以看到泛型可以和可变参数非常完美的结合。

以上，泛型的第一部分的结束。

*  [2015年04月03日发布][2015_04_03]
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