泛型

概述

JDK1.5后出现，好处，
- 将运行时出现的ClassCastException转移到编译期
- 避免强制转换
例子：

List arrayList = new ArrayList();arrayList.add("aaaa");arrayList.add(100);for(int i = 0; i< arrayList.size();i++){    String item = (String)arrayList.get(i);    Log.d("泛型测试","item = " + item);}

显然，运行的时候会崩溃：ClassCastException
若用泛型

List<String> arrayList = new ArrayList<String>();...//arrayList.add(100); 在编译阶段，编译器就会报错

泛型类，泛型接口，泛型方法

最普通的泛型类

什么时候定义泛型类？
当类中要操作的引用数据类型不确定的时候，
早期定义Object来完成扩展。
现在定义泛型来完成扩展。
静态方法不可以访问类上定义的泛型。
如果静态方法操作的应用数据类型不确定，可以将泛型定义在方法上。

//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//在实例化泛型类时，必须指定T的具体类型public 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;    }}

//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_vlaue");Log.d("泛型测试","key is " + genericInteger.getKey());Log.d("泛型测试","key is " + genericString.getKey());

泛型接口常被用在各种类的生产器中，

//定义一个泛型接口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。 */public class FruitGenerator implements Generator<String> {    private String[] fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Pear"};    @Override    public String next() {        Random rand = new Random();        return fruits[rand.nextInt(3)];    }}

泛型通配符

我们知道Ingeter是Number的一个子类，同时在特性章节中我们也验证过Generic与Generic实际上是相同的一种基本类型。那么问题来了，在使用Generic作为形参的方法中，能否使用Generic的实例传入呢？在逻辑上类似于Generic和Generic是否可以看成具有父子关系的泛型类型呢？

//Generic<Number>作为形参的方法public void showKeyValue1(Generic<Number> obj){    Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());}

//Generic<Ingeter>的实参Generic<Integer> gInteger = new Generic<Integer>(123);Generic<Number> gNumber = new Generic<Number>(456);showKeyValue(gNumber);// showKeyValue这个方法编译器会为我们报错：Generic<java.lang.Integer> // cannot be applied to Generic<java.lang.Number>// showKeyValue(gInteger);

通过提示信息我们可以看到Generic不能被看作为`Generic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。

回到上面的例子，如何解决上面的问题？总不能为了定义一个新的方法来处理Generic类型的类，这显然与java中的多态理念相违背。因此我们需要一个在逻辑上可以表示同时是Generic和Generic父类的引用类型。由此类型通配符应运而生。

//注意对比上一个方法public void showKeyValue1(Generic<?> obj){    Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());}

类型通配符一般是使用？代替具体的类型实参，注意了，此处’？’是类型实参，而不是类型形参 。重要说三遍！此处’？’是类型实参，而不是类型形参 ！ 此处’？’是类型实参，而不是类型形参 ！再直白点的意思就是，此处的？和Number、String、Integer一样都是一种实际的类型，可以把？看成所有类型的父类。是一种真实的类型。

可以解决当具体类型不确定的时候，这个通配符就是 ? ；当操作类型时，不需要使用类型的具体功能时，只使用Object类中的功能。那么可以用 ? 通配符来表未知类型。

泛型方法

我们见到的大多数泛型类中的成员方法也都使用了泛型，有的甚至泛型类中也包含着泛型方法，这样在初学者中非常容易将泛型方法理解错了。
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 。

/** * 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 <T> T genericMethod(Class<T> tClass)throws InstantiationException ,  IllegalAccessException{        T instance = tClass.newInstance();        return instance;}

Object obj = genericMethod(Class.forName("com.test.test"));

总结一下

public class GenericTest {   //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;        }        /**         * 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 = keu        }        */    }    /**      * 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.d("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.d("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 static void main(String[] args) {    }}

类中的泛型方法

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 static 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);    }}

泛型方法与可变参数

再看一个泛型方法和可变参数的例子：

public <T> void printMsg( T... args){    for(T t : args){        Log.d("泛型测试","t is " + t);    }}

静态方法与泛型

静态方法有一种情况需要注意一下，那就是在类中的静态方法使用泛型：静态方法无法访问类上定义的泛型；如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候，必须要将泛型定义在方法上。

即：如果静态方法要使用泛型的话，必须将静态方法也定义成泛型方法 。

public class StaticGenerator<T> {    ....    ....    /**     * 如果在类中定义使用泛型的静态方法，需要添加额外的泛型声明（将这个方法定义成泛型方法）     * 即使静态方法要使用泛型类中已经声明过的泛型也不可以。     * 如：public static void show(T t){..},此时编译器会提示错误信息：          "StaticGenerator cannot be refrenced from static context"     */    public static <T> void show(T t){    }}

泛型方法总结

泛型方法能使方法独立于类而产生变化，以下是一个基本的指导原则：

无论何时，如果你能做到，你就该尽量使用泛型方法。也就是说，如果使用泛型方法将整个类泛型化，那么就应该使用泛型方法。另外对于一个static的方法而已，无法访问泛型类型的参数。所以如果static方法要使用泛型能力，就必须使其成为泛型方法。

泛型的上下边界

在使用泛型的时候，我们还可以为传入的泛型类型实参进行上下边界的限制，如：类型实参只准传入某种类型的父类或某种类型的子类。

public void showKeyValue1(Generic<? extends Number> obj){    Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());}

Generic<String> generic1 = new Generic<String>("11111");Generic<Integer> generic2 = new Generic<Integer>(2222);Generic<Float> generic3 = new Generic<Float>(2.4f);Generic<Double> generic4 = new Generic<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(generic1);showKeyValue1(generic2);showKeyValue1(generic3);showKeyValue1(generic4);

同理，泛型类

public class Generic<T extends Number>{    private T key;    public Generic(T key) {        this.key = key;    }    public T getKey(){        return key;    }}

再来一个例子

//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(Generic<T> container){    System.out.println("container key :" + container.getKey());    T test = container.getKey();    return test;}

泛型的上下边界添加，必须与泛型的声明在一起 。

泛型数组

看到了很多文章中都会提起泛型数组，经过查看sun的说明文档，在java中是”不能创建一个确切的泛型类型的数组”的。

//这种不可以List<String>[] ls = new ArrayList<String>[10];  //而使用通配符创建泛型数组是可以的，如下面这个例子：List<?>[] ls = new ArrayList<?>[10];  //这个也是可以的List<String>[] ls = new ArrayList[10];

sun的文档有描述

List<String>[] lsa = new List<String>[10]; // Not really allowed.    Object o = lsa;    Object[] oa = (Object[]) o;    List<Integer> li = new ArrayList<Integer>();    li.add(new Integer(3));    oa[1] = li; // Unsound, but passes run time store check    String s = lsa[1].get(0); // Run-time error: ClassCastException.

http://blog.csdn.net/s10461/article/details/53941091