深入了解 java 泛型的含義

泛型

實例解釋為什么引入泛型

// 不使用泛型
List list = new ArrayList();
list.add("coding");          // 集合中可以添加不同類型的元素（集合就是這么設計的，主要是為了實現(xiàn)通用性，但也帶來了弊端，泛型就是為了解決這個產生的）
list.add(1024);                         // 元素丟進集合中全部變成了Object
String result1 = list.get(0);           // 此行代碼編譯器不過
String result2 = (String)list.get(0);    // 如果想要還原集合中元素需要使用強制類型轉換，強制類型轉換可能引發(fā)異常，因為集合中元素類型有多種。
String result3 = (String)list.get(1);    // 此行代碼運行時會報類型轉換異常ClassCastException，所以說集合不使用泛型來限制數(shù)據(jù)類型的話很容易產生bug
System.out.println(result2);

泛型的定義

1、通過上面例子的引入，我們可以總結出：泛型本質上是參數(shù)化類型，我們可以為類，接口，方法指定一個類型參數(shù)，通過這個參數(shù)來限制操作的數(shù)據(jù)類型，從而保證類型轉換的絕對安全。

2、基本用法：泛型集合

// 使用泛型
List<String> str1 = new ArrayList<String>();     // 在<>中指定集合中元素類型
str1.add("java");
str1.add(1024);            // 此行代碼編譯器報錯，也就是限制了集合中類型只能為String類型，避免了強制類型轉化時出現(xiàn)異常

泛型的其它用處

• 上面的實例告訴我們泛型可以解決集合中存在的不足之處，但泛型的作用不止于此。

泛型方法

• 泛型方法在定義的時候需要在方法的返回類型之前加上 <T>，這個T可以換成其他字母，T代表方法的參數(shù)是什么類型，T可以表示任何包裝類型，不支持基本類型。
• 泛型方法并不顯式指定其參數(shù)的數(shù)據(jù)類型，而是在使用該方法時才確定數(shù)據(jù)類型。這樣帶來的好處就是一個泛型方法可以接受不同類型的輸入?yún)?shù)，減少了重復代碼。下面的例子僅供說明。

public class Generics_Test {
	// 泛型方法
	public static <T> void print(T[] arr) {
		System.out.println(arr[0]);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		String[] str2 = {"test"};
		print(str2);
		Integer[] num = {1024};
		print(num);
	}
}

泛型類

• 引入背景：當一個類中有多個泛型方法，為了避免每個泛型方法在聲明的時候都需要加上 <T> 來說明其是泛型方法，就引入了泛型類。

// 泛型類
public class Generics_Test<T> {

	public static <T> void print(T[] arr) {      // static 仍然需要顯示聲明<T>，否則會報錯，因為靜態(tài)方法不要類實例化就能調用。
		System.out.println(arr[0]);
	}
	
	public void printf(T[] arr) {               // 普通方法不需要再聲明<T>
		System.out.println(arr[0]);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
	
		Generics_Test<String> gt = new Generics_Test<String>();
		String[] str2 = {"test"};
		gt.printf(str2);
		
		Generics_Test<Integer> gt1 = new Generics_Test<Integer>();
		Integer[] num = {1024};
		gt1.printf(num);
	}
}

泛型的高級用法

通配符：<?>

• 使用 <?> 可以不用指定參數(shù)類型，即不用在方法的返回值前聲明 <T>

// 通配符<?>
public class Generics_Test {

	public static void print(List<?> arr) {       // 使用 <?> 可以不用指定參數(shù)類型，即不用在方法的返回值前聲明<T>
		Object result = arr.get(0);
		System.out.println(result);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		List<String> str1 = new ArrayList<String>();
		str1.add("coding");
		print(str1);
	}
}

通配符： <? extends anyClass>

• java的泛型默認是可以使用任何包裝類型來實例化一個泛型類對象

public class Generics_Test<T extends Object> {  
	public static void main(String[] args) {
		// 因為object是所有類型的父類，所以可以使用任何包裝類型來實例化一個泛型類對象
		Generics_Test<ArrayList> arr1 = new Generics_Test<ArrayList>();
		Generics_Test<LinkedList> link1 = new Generics_Test<LinkedList>();
		Generics_Test<HashMap> str1 = new Generics_Test<HashMap>();
	}
}

• 限制泛型類的可用類型。?T extends anyClass?：該泛型類接受的類型必須繼承或實現(xiàn) anyClass(其中 anyClass 表示類或接口)

public class Generics_Test<T extends List> {   
	public static void main(String[] args) {
		Generics_Test<ArrayList> arr1 = new Generics_Test<ArrayList>();
		Generics_Test<LinkedList> link1 = new Generics_Test<LinkedList>();
		Generics_Test<List> list1 = new Generics_Test<List>();      
		Generics_Test<HashMap> hashmap1 = new Generics_Test<HashMap>(); // 此行代碼會報錯,因為HashMap沒有實現(xiàn)List接口
	}
}

泛型類的繼承

public class Generics_Test<T1>{
}
class SonGenericsClass<T1,T2,T3> extends Generics_Test<T1>{
}

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