【Java】泛型

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【Java】泛型。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

什么是泛型

一般的类和方法，只能使用具体的类型: 要么是基本类型，要么是自定义的类。如果要编写可以应用于多种类型的
代码，这种刻板的限制对代码的束缚就会很大。----- 来源《Java编程思想》对泛型的介绍。

泛型是在JDK1.5引入的新的语法，通俗讲，泛型：**就是适用于许多许多类型。**从代码上讲，就是对类型实现了参数
化

引出泛型

实现一个类，类中包含一个数组成员，使得数组中可以存放任何类型的数据，也可以根据成员方法返回数组中某个下标的值？
思路：

我们以前学过的数组，只能存放指定类型的元素，例如：int[] array = new int[10]; String[] strs = new String[10];
所有类的父类，默认为Object类。数组是否可以创建为Object?

【Java】泛型

实际操作后我们会发现

任何类型数据都可以存放
1号下标本身就是字符串，但是确编译报错。必须进行强制类型转换

虽然在这种情况下，当前数组任何数据都可以存放，**但是，更多情况下，我们还是希望他只能够持有一种数据类
型。而不是同时持有这么多类型。**所以，泛型的主要目的：就是指定当前的容器，要持有什么类型的对象。让编译
器去做检查。此时，就需要把类型，作为参数传递。需要什么类型，就传入什么类型。

语法

class 泛型类名称<类型形参列表> {
	// 这里可以使用类型参数
}
class ClassName<T1, T2, ..., Tn> {
}

class 泛型类名称<类型形参列表> extends 继承类/* 这里可以使用类型参数 */ {
	// 这里可以使用类型参数
}
class ClassName<T1, T2, ..., Tn> extends ParentClass<T1> {
	// 可以只使用部分类型参数
}

上述代码进行改写如下：
【Java】泛型

< T >代表一个占位符 表示当前类是一个泛型类
类型形参一般使用一个大写字母表示，常用的名称有：

E 表示 Element
K 表示 Key
V 表示 Value
N 表示 Number
T 表示 Type
S, U, V 等等 - 第二、第三、第四个类型

泛型类的使用

语法

泛型类<类型实参> 变量名; // 定义一个泛型类引用
new 泛型类<类型实参>(构造方法实参); // 实例化一个泛型类对象

示例

MyArray<Integer> list = new MyArray<Integer>();

注意：泛型只能接受类，所有的基本数据类型必须使用包装类

当编译器可以根据上下文推导出类型实参时，可以省略类型实参的填写

MyArray<Integer> list = new MyArray<>(); // 可以推导出实例化需要的类型实参为 Integer

泛型是如何编译的

简单的程序展示泛型的编译

我们还是定义了一个泛型类 Array

class Array<T>{
    public T[] array =  (T[]) new Object[10];
}
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        Array<Integer> array = new Array<>();
    }
}

通过命令：javap -c 查看字节码文件，所有的T都是Object。
【Java】泛型
在编译的过程当中，将所有的T替换为Object这种机制，我们称为：擦除机制。

Java的泛型机制是在编译级别实现的。编译器生成的字节码在运行期间并不包含泛型的类型信息。

泛型的上界

在定义泛型类时，有时需要对传入的类型变量做一定的约束，可以通过类型边界来约束。

语法

class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
	...
}

示例

public class MyArray<E extends Number> {
	...
}

只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参

MyArray<Integer> l1; // 正常，因为 Integer 是 Number 的子类型
MyArray<String> l2; // 编译错误，因为 String 不是 Number 的子类型

没有指定类型边界 E，可以视为 E extends Object

public class MyArray<E extends Comparable<E>> {
	...
}
//E必须是实现了Comparable接口的

泛型方法

语法

方法限定符 <类型形参列表> 返回值类型方法名称(形参列表) { … }

示例

public class test {

    public static <T> void swap(T[] array, int i, int j){
        T temp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = temp;
    }
    public static void main(String[] args) {
        String[] strings = new String[]{"abc","def"};
        Integer[] ints = new Integer[]{1,2};
        swap(strings,0,1);
        swap(ints,0,1);
        System.out.println(strings[0]);
        System.out.println(strings[1]);
        System.out.println(ints[0]);
        System.out.println(ints[1]);
    }
}

【Java】泛型

通配符

? 用于在泛型的使用，即为通配符

通配符解决什么问题

class Message<T> {
    private T message;

    public T getMessage() {
        return message;
    }

    public void setMessage(T message) {
        this.message = message;
    }
}

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Message<Integer> message = new Message() ;
        message.setMessage(99);
        fun(message); // 出现错误，只能接收String
    }
    public static void fun(Message<String> temp){
        System.out.println(temp.getMessage());
    }
}

以上程序会带来新的问题，如果现在泛型的类型设置的不是String，而是Integer.

我们需要的解决方案：可以接收所有的泛型类型，但是又不能够让用户随意修改。这种情况就需要使用通配符"?"来处理
范例：使用通配符

class Message<T> {
    private T message;

    public T getMessage() {
        return message;
    }

    public void setMessage(T message) {
        this.message = message;
    }
}

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Message<Integer> message = new Message() ;
        message.setMessage(99);
        fun(message); // 出现错误，只能接收String
    }
    public static void fun(Message<?> temp){
        System.out.println(temp.getMessage());
    }
}

通配符上界

<? extends 上界>
<? extends Number>//可以传入的实参类型是Number或者Number的子类

【Java】泛型

class Food {
}

class Fruit extends Food {
}

class Apple extends Fruit {
}

class Banana extends Fruit {
}

class Message<T> { // 设置泛型
    private T message;

    public T getMessage() {
        return message;
    }

    public void setMessage(T message) {
        this.message = message;
    }
}

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Message<Apple> message = new Message<>();
        message.setMessage(new Apple());
        fun(message);
        Message<Banana> message2 = new Message<>();
        message2.setMessage(new Banana());
        fun(message2);
    }

    // 此时使用通配符"?"描述的是它可以接收任意类型，但是由于不确定类型，所以无法修改
    public static void fun(Message<? extends Fruit> temp) {
        //temp.setMessage(new Banana()); //仍然无法修改！
        //temp.setMessage(new Apple()); //仍然无法修改！
        System.out.println(temp.getMessage());
    }
}

此时无法在fun函数中对temp进行添加元素，因为temp接收的是Fruit和他的子类，此时存储的元素应该是哪个子
类无法确定。所以添加会报错！但是可以获取元素。、

通配符的上界，不能进行写入数据，只能进行读取数据。

通配符下界

<? super 下界>
<? super Integer>//代表 可以传入的实参的类型是Integer或者Integer的父类类型

【Java】泛型

class Food {
}

class Fruit extends Food {
}

class Apple extends Fruit {
}

class Plate<T> {
    private T plate;

    public T getPlate() {
        return plate;
    }

    public void setPlate(T plate) {
        this.plate = plate;
    }
}

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Plate<Fruit> plate1 = new Plate<>();
        plate1.setPlate(new Fruit());
        fun(plate1);
        Plate<Food> plate2 = new Plate<>();
        plate2.setPlate(new Food());
        fun(plate2);
    }

    public static void fun(Plate<? super Fruit> temp) {
        // 此时可以修改！！添加的是Fruit 或者Fruit的子类
        temp.setPlate(new Apple());//这个是Fruit的子类
        temp.setPlate(new Fruit());//这个是Fruit的本身
        //Fruit fruit = temp.getPlate(); 不能接收，这里无法确定是哪个父类
        System.out.println(temp.getPlate());//只能直接输出
    }
}