泛型的含义
泛型就是用来定义参数类型的
（1）用在类上 public class Generic<T>
（2）用在方法上 public <T,K> K showKeyName(Generic<T> container)
（3）用在接口上 public interface Generator<T>
通配符也是一种泛型，通配符是用来解决泛型无法协变的问题的（就是上下界的问题）子类 <上界? extend Object> 父类 <下界? super Object>
1、使用通配符<?>解决了方法对泛型类的依赖
2、通配符的.上限“? extends.上限类型”， 方法只能接受上限类型以及上限类型的子类类型，泛型类也可以设置上限。
3、通配符下限“? super 下限类型”，方法只能接受下限本类类型以及下限的父类类型，泛型类不可以设置下限。
（1）用在方法参数上 public void setFirst(List<?>);
（2）用在返回类型上 public List<?> getFirst();
（3）用在对象上 List<?> list = Lists.newArrayList();
Object、、<?>的区别
<T>不是一个实际类，它起一个指代作用，代替某个类，就是占位符，说明这里需要指定一个类型。
Object是实际的类，
<?>是一个通配符号，如下表示这个类不指定类型，也可以使用extends和super限制匹配
（1）Object是所有类的父类，代表所有类；<T>是占位符，表示需要一个类型；<?>通配符，匹配所有类型。
（2）相对于Object，<T>泛型通过指定父类可以缩小限制范围，<?>可以限定匹配的类型的父类或子类。
（3）<T>泛型可以基于用户指定的类型进行显式或隐式的类型转换，在编译时进行类型转换检查，相对于Object避免了类型转换异常。
（4）<?>的好处是定义一个引用变量，可以指向多个对象。
（5）Object不包括一下基本类型
byte 1字节 short 2字节
int 4字节 long 8字节 float 4字节 double 8字节
char 2字节
boolean 取决于虚拟机，1字节或4字节。true或false。
不管泛型还是通配符都不能脱离<>来使用
泛型的使用方式
修饰类
package com.study.notes.generic;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class GenericClass {
/**
* 泛型类 (表示该方法或是类的
* Java库中 E表示集合的元素类型，K 和 V分别表示表的关键字与值的类型
* T（需要时还可以用临近的字母 U 和 S）表示“任意类型”
* 泛型，即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。
*/
public static class Generic<T>{
//key这个成员变量的类型为T,T的类型由外部指定
private T key;
public Generic(T key) { //泛型构造方法形参key的类型也为T，T的类型由外部指定
this.key = key;
}
public T getKey(){ //泛型方法getKey的返回值类型为T，T的类型由外部指定
return key;
}
}
public static class GenericExtends<T extends Number>{
private T key;
public GenericExtends(T key) {
this.key = key;
}
public T getKey(){
return key;
}
}
public static void main(String[] args) {
//泛型的类型参数只能是类类型（包括自定义类），不能是简单类型
//传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同，即为Integer.
Generic<Integer> genericInteger = new Generic<Integer>(123456);
//传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同，即为String.
Generic<String> genericString = new Generic<String>("key_value");
log.info("key is " + genericInteger.getKey());
log.info("key is " + genericString.getKey());
}
}
修饰接口
package com.study.notes.generic;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.util.Random;
@Slf4j
public class GenericInterface {
/**
* 泛型接口与泛型类的定义及使用基本相同。泛型接口常被用在各种类的生产器中
* @param <T>
*/
public interface Generator<T> {
public T next();
}
/**
* 未传入泛型实参时，与泛型类的定义相同，在声明类的时候，需将泛型的声明也一起加到类中
* 即：class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
* 如果不声明泛型，如：class FruitGenerator implements Generator<T>，编译器会报错："Unknown class"
*/
class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
@Override
public T next() {
return null;
}
}
/**
* 传入泛型实参时：
* 定义一个生产器实现这个接口,虽然我们只创建了一个泛型接口Generator<T>
* 但是我们可以为T传入无数个实参，形成无数种类型的Generator接口。
* 在实现类实现泛型接口时，如已将泛型类型传入实参类型，则所有使用泛型的地方都要替换成传入的实参类型
* 即：Generator<T>，public T next();中的的T都要替换成传入的String类型。
*/
class AppleGenerator implements Generator<String> {
private String[] fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Pear"};
@Override
public String next() {
Random rand = new Random();
return fruits[rand.nextInt(3)];
}
}
}
修饰方法
package com.study.notes.generic;
import lombok.SneakyThrows;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class GenericMethod {
/**
* 泛型方法的基本介绍
* @param tClass 传入的泛型实参
* @return T 返回值为T类型
* 说明：
* 1）public 与 返回值中间<T>非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。
* 2）只有声明了<T>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。
* 3）<T>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。
* 4）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。
*/
public static <T> T genericMethod(Class<T> tClass)throws InstantiationException ,
IllegalAccessException{
T instance = tClass.newInstance();
return instance;
}
/**
* @Author lzq
* @Description 泛型方法与可变参数
* @Param [a]
* @return T
**/
public static <T> T getMiddle(T... a) {
return a[a.length / 2];
}
@SneakyThrows
public static void main(String[] args) {
log.info(genericMethod(Class.forName("com.study.notes.generic.GenericMethod")).toString());
log.info(getMiddle("1", 2, 3, 4, 5).toString());
}
}
修饰方法的练习
package com.study.notes.generic;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class GenericMethodTest {
//这个类是个泛型类，在上面已经介绍过
public class Generic<T>{
private T key;
public Generic(T key) {
this.key = key;
}
//我想说的其实是这个，虽然在方法中使用了泛型，但是这并不是一个泛型方法。
//这只是类中一个普通的成员方法，只不过他的返回值是在声明泛型类已经声明过的泛型。
//所以在这个方法中才可以继续使用 T 这个泛型。
public T getKey(){
return key;
}
public <E> E setKey(E key){ return key; }
/**
* 这个方法显然是有问题的，在编译器会给我们提示这样的错误信息"cannot reslove symbol E"
* 因为在类的声明中并未声明泛型E，所以在使用E做形参和返回值类型时，编译器会无法识别。
public E setKey(E key){
this.key = key
}
*/
}
/**
* 这才是一个真正的泛型方法。
* 首先在public与返回值之间的<T>必不可少，这表明这是一个泛型方法，并且声明了一个泛型T
* 这个T可以出现在这个泛型方法的任意位置.
* 泛型的数量也可以为任意多个
* 如：public <T,K> K showKeyName(Generic<T> container){
* ...
* }
*/
public <T> T showKeyName(Generic<T> container){
System.out.println("container key :" + container.getKey());
//当然这个例子举的不太合适，只是为了说明泛型方法的特性。
T test = container.getKey();
return test;
}
//这也不是一个泛型方法，这就是一个普通的方法，只是使用了Generic<Number>这个泛型类做形参而已。
public void showKeyValue1(Generic<Number> obj){
log.info("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
}
//这也不是一个泛型方法，这也是一个普通的方法，只不过使用了泛型通配符?
//同时这也印证了泛型通配符章节所描述的，?是一种类型实参，可以看做为Number等所有类的父类
public void showKeyValue2(Generic<?> obj){
log.info("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
}
/**
* 这个方法是有问题的，编译器会为我们提示错误信息："UnKnown class 'E' "
* 虽然我们声明了<T>,也表明了这是一个可以处理泛型的类型的泛型方法。
* 但是只声明了泛型类型T，并未声明泛型类型E，因此编译器并不知道该如何处理E这个类型。
public <T> T showKeyName(Generic<E> container){
...
}
*/
/**
* 这个方法也是有问题的，编译器会为我们提示错误信息："UnKnown class 'T' "
* 对于编译器来说T这个类型并未项目中声明过，因此编译也不知道该如何编译这个类。
* 所以这也不是一个正确的泛型方法声明。
public void showkey(T genericObj){
}
*/
public class GenericFruit {
class Fruit{
@Override
public String toString() {
return "fruit";
}
}
class Apple extends Fruit{
@Override
public String toString() {
return "apple";
}
}
class Person{
@Override
public String toString() {
return "Person";
}
}
class GenerateTest<T>{
public void show_1(T t){
System.out.println(t.toString());
}
//在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型E，这种泛型E可以为任意类型。可以类型与T相同，也可以不同。
//由于泛型方法在声明的时候会声明泛型<E>，因此即使在泛型类中并未声明泛型，编译器也能够正确识别泛型方法中识别的泛型。
public <E> void show_3(E t){
System.out.println(t.toString());
}
//在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型T，注意这个T是一种全新的类型，可以与泛型类中声明的T不是同一种类型。
public <T> void show_2(T t){
System.out.println(t.toString());
}
}
public void main(String[] args) {
Apple apple = new Apple();
Person person = new Person();
GenerateTest<Fruit> generateTest = new GenerateTest<Fruit>();
//apple是Fruit的子类，所以这里可以
generateTest.show_1(apple);
//编译器会报错，因为泛型类型实参指定的是Fruit，而传入的实参类是Person
//generateTest.show_1(person);
//使用这两个方法都可以成功
generateTest.show_2(apple);
generateTest.show_2(person);
//使用这两个方法也都可以成功
generateTest.show_3(apple);
generateTest.show_3(person);
}
}
}
泛型的上下界
package com.study.notes.generic;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.assertj.core.util.Lists;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
/**
* @program: study-notes
* @description: 为泛型添加上边界，即传入的类型实参必须是指定类型的子类型
* 为泛型添加下边界，即传入的类型实参必须是指定类型的父类型
* （上界? extend Object）子类（下界? super Object）父类 ，下面是三种使用形式
* (1)<?>
* (2)上界<? extends T>不能往里存，只能往外取
* (3)下界<? super T>不影响往里存，但往外取只能放在Object对象里
* 通过下面的两个例子可以看出：泛型的上下边界添加，必须与泛型的声明在一起 。
* @author: lzq
* @create: 2023-06-27 18:36
*/
@Slf4j
public class GenericBoundary {
public static class GenericExtends<T extends Number> {
private T key;
public GenericExtends(T key) {
this.key = key;
}
public T getKey() {
return key;
}
}
// 编译报错，不存在这种写法
// public class GenericSupers<T super Number>{
// private T key;
//
// public GenericSupers(T key) {
// this.key = key;
// }
//
// public T getKey(){
// return key;
// }
// }
//在泛型方法中添加上下边界限制的时候，必须在权限声明与返回值之间的<T>上添加上下边界，即在泛型声明的时候添加
//public <T> T showKeyName(Generic<T extends Number> container)，编译器会报错："Unexpected bound"
public <T extends Number> T showKeyName(GenericExtends<T> container) {
System.out.println("container key :" + container.getKey());
T test = container.getKey();
return test;
}
public static void showKeyValue1(GenericExtends<? extends Number> obj) {
log.info("泛型测试", "key value is " + obj.getKey());
}
public static void showKeyValue2(GenericExtends<? super Integer> obj) {
log.info("泛型测试", "key value is " + obj.getKey());
}
public static void main(String[] args) {
//GenericExtends<String> generic0 = new GenericExtends<String>("11111");
GenericExtends<Number> generic1 = new GenericExtends<Number>(100);
GenericExtends<Integer> generic2 = new GenericExtends<Integer>(2222);
GenericExtends<Float> generic3 = new GenericExtends<Float>(2.4f);
GenericExtends<Double> generic4 = new GenericExtends<Double>(2.56);
//这一行代码编译器会提示错误，因为String类型并不是Number类型的子类
//showKeyValue1(generic0);
showKeyValue1(generic1);
showKeyValue1(generic2);
showKeyValue1(generic3);
showKeyValue1(generic4);
showKeyValue2(generic1);
showKeyValue2(generic2);
//这一行代码也会报错，因为String不是Number的子类
//Generic<String> generic5 = new Generic<String>("11111");
List<?> list = Lists.newArrayList();
// List<T> list = Lists.newArrayList()<T>; 报错
//方法返回值不能用<T>,可以用<?>
//<T>不是一个实际类，它起一个指代作用，代替某个类，就是占位符，说明这里需要指定一个类型。
//Object是实际的类，
//<?>是一个通配符号，如下表示这个类不指定类型，也可以使用extends和super限制匹配
//编译报错，上界<? extends T>不能往里存，只能往外取
//List<? extends GenericExtends> genericExtends = new LinkedList<>();
//genericExtends.add(generic2);
//编译报错，下界<? super T>不影响往里存，但往外取只能放在Object对象里
List<? super GenericExtends> genericExtends = new LinkedList<>();
genericExtends.add(generic2);
Object o = genericExtends.get(0);
}
}
通配符的使用
package com.study.notes.generic;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
* @program: study-notes
* @description:
* ? 用于在泛型的使用，即为通配符。通配符是用来解决泛型无法协变的问题的，
* 协变指的就是如果Integer是Number的子类，Generic<Integer>与Generic<Number>实际上是相同的一种基本类型。但是泛型是不支持。
* @author: lzq
* @create: 2023-06-27 18:03
*/
@Slf4j
public class GenericWildcard {
/**
* 泛型类 (表示该方法或是类的
* Java库中 E表示集合的元素类型，K 和 V分别表示表的关键字与值的类型
* T（需要时还可以用临近的字母 U 和 S）表示“任意类型”
* 泛型，即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。
*/
public static class Generic<T>{
//key这个成员变量的类型为T,T的类型由外部指定
private T key;
public Generic(T key) { //泛型构造方法形参key的类型也为T，T的类型由外部指定
this.key = key;
}
public T getKey(){ //泛型方法getKey的返回值类型为T，T的类型由外部指定
return key;
}
}
public static void showKeyValue1(Generic<Number> obj){
log.info("泛型测试"+"key value is " + obj.getKey());
}
public static void showKeyValue2(Generic<?> obj){
log.info("泛型测试"+"key value is " + obj.getKey());
}
public static void main(String[] args) {
Generic<Integer> gInteger = new Generic<Integer>(123);
Generic<Number> gNumber = new Generic<Number>(456);
// 编译会报错 通过提示信息我们可以看到Generic<Integer>不能被看作为`Generic<Number>的子类。
// 由此可以看出:同一种泛型可以对应多个版本（因为参数类型是不确定的），
// 不同版本的泛型类实例是不兼容的。由此类型通配符应运而生
// showKeyValue1(gInteger);
showKeyValue1(gNumber);
showKeyValue2(gInteger);
showKeyValue2(gNumber);
}
}
