Java泛型

背景

java推出泛型之前，程序员可以构建一个元素类型为Object的集合，该集合能够存储任意的数据类型对象，而在使用该集合的过程中，需要程序员明确知道存储每个元素的数据类型，否则很容易引发 ClassCastException异常。

泛型的概念

java泛型（generics）是JDK5中引入的一个新特性，泛型提供了编译时类型安全监测机制，该机制允许我们在编译时检测到非法的类型数据结构。

泛型的本质就是参数化类型，也就是所操作的数据类型被指定为一个参数。

泛型：

• 编译期间检查类型
• 减少了数据类型转换

泛型的好处：

• 类型安全
• 消除了强制类型的转换

泛型类

泛型类的定义语法：

class 类名称 <泛型标识，泛型标识，...>{
    private 泛型标识 变量名；
    ......
}

常用的泛型标识：T，E，K，V

使用语法：

类型<具体的数据类型> 对象名=new 类名<具体的数据类型>（）；

java 1.7以后，后面<>中的具体的数据类型可以省略不写

类型<具体的数据类型> 对象名=new 类名<>（）；

泛型类的注意事项：

• 泛型类，如果没有指定具体的数据类型，此时，操作类型是Object
• 泛型的类型参数只能是类类型，不能是基本数据类型
• 泛型类型在逻辑上可以看成是多个不同的类型，但实际上都是相同类型

从泛型类派生子类：

子类也是泛型类，子类和父类的泛型类型要一致

class ChildGeneric<T> extends Generic<T>

子类不是泛型类，父类要明确泛型的数据类型

class ChildGeneric extends Generic<String>

代码示例：

public class Parent <E> {
    private E vlaue;

    public E getVlaue() {
        return vlaue;
    }

    public void setVlaue(E vlaue) {
        this.vlaue = vlaue;
    }
}

public class ChidFirst<T> extends Parent<T> {

    @Override
    public T getVlaue() {
        return super.getVlaue();
    }
}

public class ChildSecond extends Parent<Integer> {
    @Override
    public Integer getVlaue() {
        return super.getVlaue();
    }

    @Override
    public void setVlaue(Integer vlaue) {
        super.setVlaue(vlaue);
    }
}

泛型接口

泛型接口的定义语法：

interface 接口名称 <泛型标识，泛型标识，...>{
    泛型标识 方法名（）；
    .......
}

泛型接口的使用：

• 实现类不是泛型类，接口要明确数据类型
• 实现类也是泛型类，实现类和接口的泛型类型要一致

泛型方法

泛型类，是在实例化类的时候指明泛型的具体类型

泛型方法，是在调用方法的时候指明泛型的具体类型

语法：

修饰符 <T,E,...> 返回值类型 方法名 （形参列表）{
    方法体...
}

• public与返回值中间非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法
• 只有声明了的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法
• 表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T
• 与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如 T，E，K，V等形式的参数常用于表示泛型

泛型方法与可变参数：

public <E> void print(E... e){
    for(E e1:e){
        System.out.println(e);    
    }
}

代码示例：

 /**
     * 泛型可变参数的定义
     *
     * @param e
     * @param <E>
     */
    public static <E> void print(E... e) {
        for (int i = 0; i < e.length; i++) {
            System.out.println(e[i]);
        }
    }

 public static void main(String[] args) {
        ProductGetter.print(1,2,3);
        ProductGetter.print("a","b","c");
    }

public class ProductGetter<T> {

    Random random = new Random();

    //奖品
    private T product;

    // 奖品池
    ArrayList<T> list = new ArrayList<>();

    //添加奖品
    public void addProduct(T t) {
        list.add(t);
    }

    //抽奖
    public T getProduct() {
        product = list.get(random.nextInt(list.size()));
        return product;
    }

    /**
     * 定义泛型方法
     *
     * @param list 参数
     * @param <E>  泛型标识，具体类型，由调用方法的时候来指定
     * @return
     */
    public <E> E getProduct(ArrayList<E> list) {
        return list.get(random.nextInt(list.size()));
    }

    /**
     * 泛型可变参数的定义
     *
     * @param e
     * @param <E>
     */
    public static <E> void print(E... e) {
        for (int i = 0; i < e.length; i++) {
            System.out.println(e[i]);
        }
    }
}

泛型方法总结：

• 泛型方法能使方法独立于类而产生变化
• 如果static方法要使用泛型能力，就必须使其成为泛型方法

1. 类型通配符

什么是类型通配符？

类型通配符一般是使用“？”代替具体的类型实参。所以，类型通配符是类型实参，而是类型形参

类型通配符的上限

语法：

类/接口<? extend 实参类型>

要求该泛型的类型，只能是实参类型，或实参类型的子类类型。

代码示例：

public class Box<E> {
    private E first;

    public E getFirst() {
        return first;
    }

    public void setFirst(E first) {
        this.first = first;
    }
}

public class Test07 {
    public static void main(String[] args) {
        Box<Number> box1=new Box<>();
        box1.setFirst(100);
        showBox(box1);

        Box<Integer> box2=new Box<>();
        box2.setFirst(200);
        showBox(box2);
    }

    public static void showBox(Box<?> box){
        Object first = box.getFirst();
        System.out.println(first);
    }
 }