Java基础（7）泛型

た入场券 2024-05-06 23:23 2阅读 0赞

泛型是Java语言中引入的一个特性，它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。泛型的引入极大地提高了代码的可读性和安全性。

#### 泛型的基本概念 ####

*  **泛型类**: 是在类名后添加泛型类型参数来定义的。这个类型参数可以在类的任何地方使用。
 *  **泛型接口**: 类似于泛型类，但是这是用于接口的。
 *  **泛型方法**: 是在方法返回类型之前定义泛型类型参数。它可以独立于类定义。

#### 泛型的优势 ####

*  **类型安全**: 泛型提供编译时期的类型检查，保证了运行时的类型安全。
 *  **消除类型转换**: 使用泛型，不需要进行显式的类型转换。
 *  **泛型代码的重用性**: 通过泛型，可以写出更加通用的算法代码。

#### 泛型类示例 ####

让我们通过一个简单的泛型类示例来理解泛型是如何工作的。

public class GenericBox<T> {
        
        // T stands for "Type"
        private T t;
    
        public void set(T t) {
         this.t = t; }
        public T get() {
         return t; }
        
        public static void main(String[] args) {
        
            GenericBox<Integer> integerBox = new GenericBox<>();
            GenericBox<String> stringBox = new GenericBox<>();
            
            integerBox.set(10); // Pass an Integer
            stringBox.set("Hello World"); // Pass a String
            
            System.out.println("Integer Value :"+ integerBox.get());
            System.out.println("String Value :"+ stringBox.get());
        }
    }

#### 泛型方法示例 ####

泛型方法允许在方法声明中包含一个或多个类型参数。这些类型参数可以在方法的返回类型之前声明，并且可以在方法体中使用。

public class GenericMethodTest {
        
    
        // Generic method printArray
        public static <E> void printArray(E[] inputArray) {
        
            for (E element : inputArray) {
        
                System.out.printf("%s ", element);
            }
            System.out.println();
        }
    
        public static void main(String args[]) {
        
            // Create arrays of Integer, Double and 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("Array integerArray contains:");
            printArray(intArray); // pass an Integer array
    
            System.out.println("\nArray doubleArray contains:");
            printArray(doubleArray); // pass a Double array
    
            System.out.println("\nArray characterArray contains:");
            printArray(charArray); // pass a Character array
        }
    }

#### 泛型的类型擦除 ####

Java中的泛型是使用类型擦除来实现的，这意味着在编译时，所有泛型类型参数都会被具体的类或者是`Object`替换。这样做的主要原因是为了确保应用程序的向后兼容。

例如，当代码被编译后，`GenericBox<Integer>`和`GenericBox<String>`会变成同一类型（`GenericBox`），并且它们的`T`类型参数会被擦除，用`Object`替换。

#### 限制和约束 ####

*  **不能实例化泛型类型的数组**: 比如`new T[]`是不允许的。
 *  **静态字段或方法不能引用类的类型参数**。
 *  **不能创建具体类型的泛型数组**。比如`new List<Integer>[10]`是不允许的。
 *  **不能使用基本数据类型实例化类型参数**，必须使用它们的包装器类。

#### 总结 ####

泛型在Java中是一个强大的特性，它提高了代码的类型安全性和重用性。通过使用泛型，开发者可以编写出更加灵活和可重用的代码。理解泛型的工作原理、能力及限制，对于编写高质量的Java代码是非常重要的。