图文详解 Java 泛型，写得太好了！

爱被打了一巴掌 2024-03-22 20:28 88阅读 0赞

来源：iyu77.blog.csdn.net/article/details/125304857

*  一、泛型的引入
 *  二、使用泛型的好处
 *  三、泛型常见用法
    
     *  1.定义泛型接口
     *  2.定义泛型集合
 *  四、泛型使用细节
    
     *  1.<>中类型规范
     *  2.继承性体现
     *  3.简写形式
 *  五、自定义泛型
    
     *  1.自定义方法使用类声明的泛型
     *  2.自定义泛型方法
     *  3.注意事项

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泛型—— 一种可以接收数据类型的数据类型，本文将通俗讲解Java泛型的优点、方法及相关细节。

### **一、泛型的引入** ###

我们都知道，继承是面向对象的三大特性之一，比如在我们向集合中添加元素的过程中add()方法里填入的是Object类，而Object又是所有类的父类，这就产生了一个问题——添加的类型无法做到统一 由此就可能产生在遍历集合取出元素时类型不统一而报错问题。

例如：我向一个ArrayList集合中添加Person类的对象，但是不小心手贱添加了一个Boy类的对象，这就会导致如下结果

![图片][f877e9a2035aea8bc1cf16ddb5596c9f.png]

图片

传统的方式不能对加入到集合ArrayList中的数据类型进行约束(不安全)遍历的时候，需要进行类型转换,如果集合中的数据量较大，对效率有影响 这就极大地降低了程序的健壮性，因此设计者针对此问题引入了泛型！

### **二、使用泛型的好处** ###

1.提升了程序的健壮性和规范性

针对上述问题，当我们采用泛型就会显得非常简单，只需要在编译类型后利用泛型指定一个特定类型，编译器就会自动检测出不符合规范的类并抛出错误提示

![图片][a62f3db5203eb43c8da0e01b70781ed1.png]

图片

2.编译时,检查添加元素的类型，提高了安全性

3.减少了类型转换的次数,提高效率

*  **当不使用泛型时：**

![图片][ca9b5c9885bb7008e141dd95b531e604.png]

图片

*  **当使用泛型时：**

![图片][40b3d40ab0f283e44a34a88165e5c902.png]

图片

4.在类声明时通过一个标识可以表示属性类型、方法的返回值类型、参数类型

class Person<E> \{  
E s; //可以是属性类型  
public Person(E s) \{ //可以是参数类型  
this.s = s;  
\}  
public E f() \{ //可以是返回类型  
return s;  
\}  
public void show() \{  
System.out.println(s.getClass()); //显示S的运行类型  
\}  
\}

可以这样理解：上述的class Person< E >中的“E”相当于这里的E是一个躯壳 占位用的 以后定义的时候程序员可以自己去自定义。

就像这样

public static void main(String\[\] args) \{  
Person<String> person1 = new Person<String>("xxxx");// E->String  
person.show();  
Person<Integer> person2 = new Person<Integer>(123); // E->Integer  
person.show();  
\}  
运行结果：  
class java.lang.String  
class java.lang.Integer

### **三、泛型常见用法** ###

#### 1.定义泛型接口 ####

曾经写接口的时候都没有定义泛型，它默认的就是Object类，其实这样写是不规范的！

如果说接口的存在是一种规范，那泛型接口就是规范中的规范

interface Im<U,R>\{  
void hi(R r);  
void hello(R r1,R r2,U u1,U u2);  
default R method(U u)\{  
return null;  
\}  
\}

在上述的泛型接口中已经规定传入其中的必须是U，R类的对象，那么当我们传入其他类的对象时就会报错，如图：

![图片][b789cbecf0406398550a8c20af7763fa.png]

图片

根据规则，当我们实现接口时，就必须实现他的所有方法，而在这时我们就可以向<U,R>中传入我们自己规定的类。在IDEA中重写接口中的方法时，编译器会自动将<U,R>替换成我们事先规定的类。

#### 2.定义泛型集合 ####

1.使用泛型方式给HashSet中放入三个学生对象，并输出对象信息

HashSet<Student> students = new HashSet<Student>();  
students.add(new Student("懒羊羊",21));  
students.add(new Student("喜羊羊",41));  
students.add(new Student("美羊羊",13));  
for (Student student :students) \{  
System.out.println(student);  
\}

上述的 泛型中Student的是我事先定义好的一个类，把它放到其中作为泛型来约束传入的对象，以及在遍历时减少转型的次数提高效率

2.使用泛型方式给HashMap中放入三个学生对象，并输出对象信息

HashMap<String, Student> hm = new HashMap<String, Student>();  
// K-> String V->Student与下面的对应  
hm.put("001",new Student("喜羊羊",21));  
hm.put("002",new Student("懒羊羊",32));  
hm.put("003",new Student("美羊羊",43));  
Set<Map.Entry<String,Student>> ek=hm.entrySet();  
Iterator<Map.Entry<String, Student>> iterator = ek.iterator();//取出迭代器  
while (iterator.hasNext()) \{  
Map.Entry<String, Student> next = iterator.next();  
System.out.println(next.getKey()+" - "+next.getValue());  
\}

\[HashMap是一个双列集合，以K-V\]的方式存储对象，因此在使用泛型时要向其中传入两个类型

> 我们都知道使用迭代器遍历HashMap时要先通过`entrySet()`取出键值对，然后通过转型得到对应的类来得到对象信息。而在使用泛型定义`[K-V]`就规定了取出的键值对的类型，所以就省去了转型这一步骤，同样也使程序变得简单，高效。

### **四、泛型使用细节** ###

#### 1.<>中类型规范 ####

![图片][6a7d2882440428526413fda4a3770c4c.png]

图片

#### 2.继承性体现 ####

在给泛型指定具体类型后，可以传入该类型或者其子类类型

P<A> ap = new P<A>(new A());  
P<A> ap1 = new P<A>(new B()); //A的子类  
class A \{\}  
class B extends A\{\}

#### 3.简写形式 ####

P<A> ap = new P(new A());

### **五、自定义泛型** ###

#### 1.自定义方法使用类声明的泛型 ####

> 在形参列表中传入的数据类型与泛型不一致时会报错，体现规范性

public static void main(String\[\] args) \{  
U<String, Double, Integer> u = new U<>();  
u.hi("hello", 1.0); //X->String Y->Double  
\}  
class U<X, Y, Z> \{  
public void hi(X x, Y y) \{\} //使用类声明的泛型  
\}

#### 2.自定义泛型方法 ####

public static void main(String\[\] args) \{  
U<String, Double, Integer> u = new U<>();  
u.m1("xx",22);  
//当调用方法时，传入参数编译器会自己确定类型 会自动装箱  
\}  
class U<X, Y, Z> \{  
public <X,Y> void m1(X x,Y y)\{\} //自定义泛型方法  
\}

这里的自动装箱很有意思，他是在三个类型中自动匹配当前输入的数据类型，也不用考虑顺序问题，如图所示

![图片][5ddee87edc1a94aaadcc06bf02717494.png]

图片

#### 3.注意事项 ####

①泛型数组不能初始化，因为数组在 new 不能确定A 的类型，就无法在内存开空间

错误写法: A\[\] a=new A\[\];

②静态方法不能使用类定义的泛型

![图片][8698278981d119df0be03b32497d6421.png]

图片

原因是静态成员是和类相关的,在类加载时,对象还没有创建所以，如果静态方法和静态属性使用了泛型，JVM就无法完成初始化。

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