1. 概述

泛型，即参数化类型。一提到参数，最熟悉的就是定义方法是有形参，调用方法时有传递实参。那么参数化类型如何理解？

顾名思义，就是将类型由原来的具体类型将其参数化，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参），然后在使用/调用的时候传入具体的类型（类型实参）

泛型的本质是为了参数化类型（在不创建新的类型的情况下，通过泛型指定的不同类型来控制形参具体限制的类型）。也就是说在泛型使用过程中，操作的数据类型被指定为一个参数，这种参数类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

2. 特性

泛型类型在逻辑上可以看成多个不同的类型，实际上都是相同的基本类型

3. 泛型的使用

泛型类、泛型接口、泛型方法

3.1 泛型类

基本写法：

class 类名称 <泛型标识：可以随便写任意标识号，标识指定的泛型的类型>{
  private 泛型标识 /*（成员变量类型）*/ var; 
  .....
  }

举例：

//此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型
//在实例化泛型类时，必须指定T的具体类型
public class Generic<T>{ 
    //key这个成员变量的类型为T,T的类型由外部指定  
    private T key;
    public Generic(T key) { //泛型构造方法形参key的类型也为T，T的类型由外部指定
        this.key = key;
    }
    public T getKey(){ //泛型方法getKey的返回值类型为T，T的类型由外部指定
        return key;
    }
}

说明：
（1）泛型的类型参数只能是类类型，不能是简单类型；
（2）不能对确切的泛型类型使用instanceof操作；
（3）在使用泛型的时候如果传入泛型实参，则会根据传入的泛型实参做相应的限制，此时泛型才会起到本应起到的限制作用；
（4）如果不传入泛型类型实参的话，在泛型类中使用泛型的方法或成员变量定义的类型可以为任何的类型。

3.2 泛型接口

泛型接口与泛型类的定义及使用基本相同。泛型接口常被用在各种类的生产器中。

基本写法：

//定义一个泛型接口
public interface Generator<T> {
    public T next();
}

当实现泛型接口的类，未传入泛型实参时：

/**
 * 未传入泛型实参时，与泛型类的定义相同，在声明类的时候，需将泛型的声明也一起加到类中
 * 即：class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
 * 如果不声明泛型，如：class FruitGenerator implements Generator<T>，编译器会报错："Unknown class"
 */
class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
    @Override
    public T next() {
        return null;
    }
}

当实现泛型接口的类，传入泛型实参时：

/**
 * 传入泛型实参时：
 * 定义一个生产器实现这个接口,虽然我们只创建了一个泛型接口Generator<T>
 * 但是我们可以为T传入无数个实参，形成无数种类型的Generator接口。
 * 在实现类实现泛型接口时，如已将泛型类型传入实参类型，则所有使用泛型的地方都要替换成传入的实参类型
 * 即：Generator<T>，public T next();中的的T都要替换成传入的String类型。
 */
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)];
    }
}

3.3 泛型通配符

同一种泛型可以对应多个版本(因此参数类型是不确定的)，不同版本的泛型类实例是不兼容的；
类型通配符一般使用？代替具体的类型实参。注意，此处？是类型实参，不是类型形参，即？和Number、String、Integer一样都是一种实际的类型，可以把？看成所有类型的父类，是一种真实的类型；
? 通配符表示未知类型；
？与Object区别：作用差不多，但是？可以缩小泛型的范围，例如：List<? extends List>

3.4 泛型方法

（1）泛型类，是指实例化类的时候指明泛型的具体类型
（2）泛型方法，是在调用方法的时候指名泛型的具体类型
（3）注意在静态方法中使用泛型时，是无法访问类上定义的泛型的；如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候，必须要将泛型定义在方法上。

基本写法：

/**
 * 泛型方法的基本介绍
 * @param tClass 传入的泛型实参
 * @return T 返回值为T类型
 * 说明：
 *     1）public 与 返回值中间<T>非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。
 *     2）只有声明了<T>的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
 *     3）<T>表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。
 *     4）与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。
 */
public <T> T genericMethod(Class<T> tClass)throws InstantiationException ,
  IllegalAccessException{
        T instance = tClass.newInstance();
        return instance;
}

举例：

public class GenericTest {
   //这个类是个泛型类，在上面已经介绍过
   public class Generic<T>{     
        private T key;
        public Generic(T key) {
            this.key = key;
        }
        //我想说的其实是这个，虽然在方法中使用了泛型，但是这并不是一个泛型方法。
        //这只是类中一个普通的成员方法，只不过他的返回值是在声明泛型类已经声明过的泛型。
        //所以在这个方法中才可以继续使用 T 这个泛型。
        public T getKey(){
            return key;
        }
        /**
         * 这个方法显然是有问题的，在编译器会给我们提示这样的错误信息"cannot reslove symbol E"
         * 因为在类的声明中并未声明泛型E，所以在使用E做形参和返回值类型时，编译器会无法识别。
        public E setKey(E key){
             this.key = keu
        }
        */
    }
    /** 
     * 这才是一个真正的泛型方法。
     * 首先在public与返回值之间的<T>必不可少，这表明这是一个泛型方法，并且声明了一个泛型T
     * 这个T可以出现在这个泛型方法的任意位置.
     * 泛型的数量也可以为任意多个 
     *    如：public <T,K> K showKeyName(Generic<T> container){
     *        ...
     *        }
     */
    public <T> T showKeyName(Generic<T> container){
        System.out.println("container key :" + container.getKey());
        //当然这个例子举的不太合适，只是为了说明泛型方法的特性。
        T test = container.getKey();
        return test;
    }
    //这也不是一个泛型方法，这就是一个普通的方法，只是使用了Generic<Number>这个泛型类做形参而已。
    public void showKeyValue1(Generic<Number> obj){
        Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
    }
    //这也不是一个泛型方法，这也是一个普通的方法，只不过使用了泛型通配符?
    //同时这也印证了泛型通配符章节所描述的，?是一种类型实参，可以看做为Number等所有类的父类
    public void showKeyValue2(Generic<?> obj){
        Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
    }
     /**
     * 这个方法是有问题的，编译器会为我们提示错误信息："UnKnown class 'E' "
     * 虽然我们声明了<T>,也表明了这是一个可以处理泛型的类型的泛型方法。
     * 但是只声明了泛型类型T，并未声明泛型类型E，因此编译器并不知道该如何处理E这个类型。
    public <T> T showKeyName(Generic<E> container){
        ...
    }  
    */
    /**
     * 这个方法也是有问题的，编译器会为我们提示错误信息："UnKnown class 'T' "
     * 对于编译器来说T这个类型并未项目中声明过，因此编译也不知道该如何编译这个类。
     * 所以这也不是一个正确的泛型方法声明。
    public void showkey(T genericObj){
    }
    */
    public static void main(String[] args) {
    }
}

3.5 泛型上下边界

使用泛型的时候，我们可以为传入的泛型类型实参进行上下边界的限制;
泛型的上下边界添加，必须与泛型的声明在一起
一般来说，<?>主要用于变量上，主要用于类或方法上
<? extends T>上界通配符表示传入数据值需要是T类型或T的子类;
<? super T>表示传入数据值需要是T类型或T的超类

基本写法：

//为泛型添加上边界，即传入的类型实参必须是指定类型的子类型
public void showKeyValue1(Generic<? extends Number> obj){
    Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
}
//在泛型方法中添加上下边界限制的时候，必须在权限声明与返回值之间的<T>上添加上下边界，即在泛型声明的时候添加
//public <T> T showKeyName(Generic<T extends Number> container)，编译器会报错："Unexpected bound"
public <T extends Number> T showKeyName(Generic<T> container){
    System.out.println("container key :" + container.getKey());
    T test = container.getKey();
    return test;
}