一文读懂java泛型

淡淡的烟草味﹌ 2022-12-31 06:26 153阅读 0赞

### java泛型： ###

Java泛型是JDK 5中引入的一个新特性，泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。泛型的本质时参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。

### 为什么要使用泛型程序设计： ###

泛型程序设计意味着编写的代码可以被很多不同类型的对象所重用。

假如我们有这样一个需求：编写一个排序方法，能够对整型数组、字符串数组甚至其他任何类型的数组进行排序，该如何实现？

**答案就是使用泛型。**

使用java泛型的概念，可以写一个泛型方法来对一个对象数组排序。然后，调用该泛型方法来对整型数组、浮点数数组、字符串数组等进行排序。

### 泛型方法： ###

可以写一个泛型方法，该方法同时可以接收不同类型的参数。根据传递给泛型方法的**参数类型**，编译器适当地处理每一个方法调用。

### 下面是定义泛型方法的规则： ###

*  所有泛型方法声明都有一个类型参数声明部分（由尖括号分隔），该类型参数声明部分在方法返回类型之前。
 *  每一个类型参数声明部分包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。
 *  类型参数能被用来声明返回值类型，并且能作为泛型方法得到实际参数类型的占位符。
 *  泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用型类型，不能是原始类型（像int,double,char等）。

### 泛型方法实例： ###

public class GenericMethodTest
    {
       // 泛型方法 printArray
       // <E> 参数类型声明                         
       public static < E > void printArray( E[] inputArray )
       {
          // 输出数组元素            
             for ( E element : inputArray ){        
                System.out.printf( "%s ", element );
             }
             System.out.println();
        }
     
        public static void main( String args[] )
        {
            // 创建不同类型数组： Integer, Double 和 Character
            Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
            Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };
            Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };
     
            System.out.println( "整型数组元素为:" );
            printArray( intArray  ); // 传递一个整型数组
     
            System.out.println( "\n双精度型数组元素为:" );
            printArray( doubleArray ); // 传递一个双精度型数组
     
            System.out.println( "\n字符型数组元素为:" );
            printArray( charArray ); // 传递一个字符型数组
        } 
    }

**执行程序：**

整型数组元素为:
    1 2 3 4 5 
    
    双精度型数组元素为:
    1.1 2.2 3.3 4.4 
    
    字符型数组元素为:
    H E L L O

### 类型变量的限定： ###

有时，类或方法需要对类型变量加以约束。例如，一个操作数字的方法可能只希望接受Number或者Number子类的实例。这就是有界类型参数的目的。

**要声明一个有界的类型参数，首先列出类型参数的名称，后跟extends关键字，最后紧跟它的上界。**

### 类型变量限定实例： ###

// 该实例演示了"extends"如何使用在一般意义上的意思"extends"（类）或者"implements"（接口）
    public class MaximumTest
    {
       // 比较三个值并返回最大值
       // 类型变量限定
       // 怎样才能确信T所属的类有compareTo方法呢？
       // 将T限制为实现了Comparable接口
       public static <T extends Comparable<T>> T maximum(T x, T y, T z)
       {                     
          T max = x; // 假设x是初始最大值
          if ( y.compareTo( max ) > 0 ){
             max = y; //y 更大
          }
          if ( z.compareTo( max ) > 0 ){
             max = z; // 现在 z 更大           
          }
          return max; // 返回最大对象
       }
       public static void main( String args[] )
       {
          System.out.printf( "%d, %d 和 %d 中最大的数为 %d\n\n",
                       3, 4, 5, maximum( 3, 4, 5 ) );
     
          System.out.printf( "%.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的数为 %.1f\n\n",
                       6.6, 8.8, 7.7, maximum( 6.6, 8.8, 7.7 ) );
     
          System.out.printf( "%s, %s 和 %s 中最大的数为 %s\n","pear",
             "apple", "orange", maximum( "pear", "apple", "orange" ) );
       }
    }

**执行程序：**

3, 4 和 5 中最大的数为 5
    
    6.6, 8.8 和 7.7 中最大的数为 8.8
    
    pear, apple 和 orange 中最大的数为 pear

### 泛型类： ###

一个泛型类就是具有一个或多个类型变量的类。

和泛型方法一样，泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为它们接受一个或多个参数，这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

### 泛型类实例： ###

public class Box<T> {
       
      private T t;
     
      public void add(T t) {
        this.t = t;
      }
     
      public T get() {
        return t;
      }
     
      public static void main(String[] args) {
        Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>();
        Box<String> stringBox = new Box<String>();
     
        integerBox.add(new Integer(10));
        stringBox.add(new String("泛型类"));
     
        System.out.printf("整型值为 :%d\n\n", integerBox.get());
        System.out.printf("字符串为 :%s\n", stringBox.get());
      }
    }

**执行程序：**

整型值为 :10
    
    字符串为 :泛型类

### 类型通配符： ###

**1、类型通配符一般是使用?代替具体的类型参数。例如List<?>在逻辑上是List<String>,List<Integer>等所有List<具体类型实参>的父类。**

import java.util.*;
     
    public class GenericTest {
         
        public static void main(String[] args) {
            List<String> name = new ArrayList<String>();
            List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
            List<Number> number = new ArrayList<Number>();
            
            name.add("icon");
            age.add(18);
            number.add(314);
     
            getData(name);
            getData(age);
            getData(number);
           
       }
     
       public static void getData(List<?> data) {
          System.out.println("data :" + data.get(0));
       }
    }

**执行程序：**

data :icon
    data :18
    data :314

因为getData()方法的参数是List类型的，所以name,age,number都可以作为这个方法的实参，这就是通配符的作用。

**2、类型通配符上限通过形如List来定义，如此定义就是通配符泛型值接受Number及其下层子类类型。**

import java.util.*;
     
    public class GenericTest {
         
        public static void main(String[] args) {
            List<String> name = new ArrayList<String>();
            List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
            List<Number> number = new ArrayList<Number>();
            
            name.add("icon");
            age.add(18);
            number.add(314);
     
            //getUperNumber(name);//1
            getUperNumber(age);//2
            getUperNumber(number);//3
           
       }
     
       public static void getData(List<?> data) {
          System.out.println("data :" + data.get(0));
       }
       
       public static void getUperNumber(List<? extends Number> data) {
              System.out.println("data :" + data.get(0));
           }
    }

**执行程序：**

data :18
    data :314

*  在(//1)处会出现错误，因为getUperNumber()方法中的参数已经限定了参数泛型上限为Number，所以泛型为String是不再这个范围之内，所以会报错。
 *  类型通配符下限通过形如List<? super Number>来定义，表示类型只能接受Number及其三层父类类型，如Object类型的实例。