深入了解 java 泛型的含义

泛型

实例解释为什么引入泛型

// 不使用泛型
List list = new ArrayList();
list.add("coding");          // 集合中可以添加不同类型的元素（集合就是这么设计的，主要是为了实现通用性，但也带来了弊端，泛型就是为了解决这个产生的）
list.add(1024);                         // 元素丢进集合中全部变成了Object
String result1 = list.get(0);           // 此行代码编译器不过
String result2 = (String)list.get(0);    // 如果想要还原集合中元素需要使用强制类型转换，强制类型转换可能引发异常，因为集合中元素类型有多种。
String result3 = (String)list.get(1);    // 此行代码运行时会报类型转换异常ClassCastException，所以说集合不使用泛型来限制数据类型的话很容易产生bug
System.out.println(result2);

泛型的定义

1、通过上面例子的引入，我们可以总结出：泛型本质上是参数化类型，我们可以为类，接口，方法指定一个类型参数，通过这个参数来限制操作的数据类型，从而保证类型转换的绝对安全。

2、基本用法：泛型集合

// 使用泛型
List<String> str1 = new ArrayList<String>();     // 在<>中指定集合中元素类型
str1.add("java");
str1.add(1024);            // 此行代码编译器报错，也就是限制了集合中类型只能为String类型，避免了强制类型转化时出现异常

泛型的其它用处

上面的实例告诉我们泛型可以解决集合中存在的不足之处，但泛型的作用不止于此。

泛型方法

泛型方法在定义的时候需要在方法的返回类型之前加上 <T>，这个T可以换成其他字母，T代表方法的参数是什么类型，T可以表示任何包装类型，不支持基本类型。
泛型方法并不显式指定其参数的数据类型，而是在使用该方法时才确定数据类型。这样带来的好处就是一个泛型方法可以接受不同类型的输入参数，减少了重复代码。下面的例子仅供说明。

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);
	}
}

泛型类

引入背景：当一个类中有多个泛型方法，为了避免每个泛型方法在声明的时候都需要加上 <T> 来说明其是泛型方法，就引入了泛型类。

// 泛型类
public class Generics_Test<T> {

	public static <T> void print(T[] arr) {      // static 仍然需要显示声明<T>，否则会报错，因为静态方法不要类实例化就能调用。
		System.out.println(arr[0]);
	}
	
	public void printf(T[] arr) {               // 普通方法不需要再声明<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);
	}
}

泛型的高级用法

通配符：<?>

使用 <?> 可以不用指定参数类型，即不用在方法的返回值前声明 <T>

// 通配符<?>
public class Generics_Test {

	public static void print(List<?> arr) {       // 使用 <?> 可以不用指定参数类型，即不用在方法的返回值前声明<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的泛型默认是可以使用任何包装类型来实例化一个泛型类对象

public class Generics_Test<T extends Object> {  
	public static void main(String[] args) {
		// 因为object是所有类型的父类，所以可以使用任何包装类型来实例化一个泛型类对象
		Generics_Test<ArrayList> arr1 = new Generics_Test<ArrayList>();
		Generics_Test<LinkedList> link1 = new Generics_Test<LinkedList>();
		Generics_Test<HashMap> str1 = new Generics_Test<HashMap>();
	}
}

限制泛型类的可用类型。T extends anyClass：该泛型类接受的类型必须继承或实现 anyClass(其中 anyClass 表示类或接口)

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>(); // 此行代码会报错,因为HashMap没有实现List接口
	}
}

泛型类的继承

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

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