Java 泛型

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。

泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。

假定我们有这样一个需求：写一个排序方法，能够对整形数组、字符串数组甚至其他任何类型的数组进行排序，该如何实现？

答案是可以使用 Java 泛型。

使用 Java 泛型的概念，我们可以写一个泛型方法来对一个对象数组排序。然后，调用该泛型方法来对整型数组、浮点数数组、字符串数组等进行排序。

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泛型方法

你可以写一个泛型方法，该方法在调用时可以接收不同类型的参数。根据传递给泛型方法的参数类型，编译器适当地处理每一个方法调用。

下面是定义泛型方法的规则：

• 所有泛型方法声明都有一个类型参数声明部分（由尖括号分隔），该类型参数声明部分在方法返回类型之前（在下面例子中的<E>）。
• 每一个类型参数声明部分包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。
• 类型参数能被用来声明返回值类型，并且能作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符。
• 泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用型类型，不能是原始类型（像int,double,char的等）。

实例

下面的例子演示了如何使用泛型方法打印不同字符串的元素：

实例

publicclassGenericMethodTest{// 泛型方法 printArraypublicstatic <E >voidprintArray(E[]inputArray){// 输出数组元素for(Eelement :inputArray){System.out.printf("%s",element);}System.out.println();}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){// 创建不同类型数组： Integer, Double 和 CharacterInteger[]intArray ={1,2,3,4,5};Double[]doubleArray ={1.1,2.2,3.3,4.4};Character[]charArray ={'H','E','L','L','O'};System.out.println("整型数组元素为:");printArray(intArray);// 传递一个整型数组System.out.println("\n双精度型数组元素为:");printArray(doubleArray);// 传递一个双精度型数组System.out.println("\n字符型数组元素为:");printArray(charArray);// 传递一个字符型数组}}

编译以上代码，运行结果如下所示：

整型数组元素为:1 2 3 4 5 双精度型数组元素为:1.1 2.2 3.3 4.4 字符型数组元素为:H E L L O 

有界的类型参数:

可能有时候，你会想限制那些被允许传递到一个类型参数的类型种类范围。例如，一个操作数字的方法可能只希望接受Number或者Number子类的实例。这就是有界类型参数的目的。

要声明一个有界的类型参数，首先列出类型参数的名称，后跟extends关键字，最后紧跟它的上界。

实例

下面的例子演示了"extends"如何使用在一般意义上的意思"extends"（类）或者"implements"（接口）。该例子中的泛型方法返回三个可比较对象的最大值。

实例

publicclassMaximumTest{// 比较三个值并返回最大值publicstatic <TextendsComparable<T>>Tmaximum(Tx,Ty,Tz){Tmax =x;// 假设x是初始最大值if(y.compareTo(max) >0){max =y;//y 更大}if(z.compareTo(max) >0){max =z;// 现在 z 更大}returnmax;// 返回最大对象}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){System.out.printf("%d, %d 和 %d 中最大的数为 %d\n\n",3,4,5,maximum(3,4,5));System.out.printf("%.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的数为 %.1f\n\n",6.6,8.8,7.7,maximum(6.6,8.8,7.7));System.out.printf("%s, %s 和 %s 中最大的数为 %s\n","pear","apple","orange",maximum("pear","apple","orange"));}}

编译以上代码，运行结果如下所示：

3, 4 和 5 中最大的数为 56.6, 8.8 和 7.7 中最大的数为 8.8pear, apple 和 orange 中最大的数为 pear

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泛型类

泛型类的声明和非泛型类的声明类似，除了在类名后面添加了类型参数声明部分。

和泛型方法一样，泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为他们接受一个或多个参数，这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

实例

如下实例演示了我们如何定义一个泛型类:

实例

publicclassBox<T>{privateTt;publicvoidadd(Tt){this.t = t;}publicTget(){returnt;}publicstaticvoidmain(String[]args){Box<Integer>integerBox =newBox<Integer>();Box<String>stringBox =newBox<String>();integerBox.add(newInteger(10));stringBox.add(newString("菜鸟教程"));System.out.printf("整型值为 :%d\n\n",integerBox.get());System.out.printf("字符串为 :%s\n",stringBox.get());}}

编译以上代码，运行结果如下所示：

整型值为 :10字符串为 :菜鸟教程

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类型通配符

1、类型通配符一般是使用?代替具体的类型参数。例如 List<?> 在逻辑上是List<String>>,List<Integer> 等所有List<具体类型实参>的父类。

实例

publicclassGenericTest{publicstaticvoidmain(String[]args){List<String>name =newArrayList<String>();List<Integer>age =newArrayList<Integer>();List<Number>number =newArrayList<Number>();name.add("icon");age.add(18);number.add(314);getData(name);getData(age);getData(number);}publicstaticvoidgetData(List<?>data){System.out.println("data :" +data.get(0));}}

输出结果为：

data :icondata :18data :314

解析： 因为getDate()方法的参数是List类型的，所以name，age，number都可以作为这个方法的实参，这就是通配符的作用

2、类型通配符上限通过形如List来定义，如此定义就是通配符泛型值接受Number及其下层子类类型。

实例

publicclassGenericTest{publicstaticvoidmain(String[]args){List<String>name =newArrayList<String>();List<Integer>age =newArrayList<Integer>();List<Number>number =newArrayList<Number>();name.add("icon");age.add(18);number.add(314);//getUperNumber(name);//1getUperNumber(age);//2getUperNumber(number);//3}publicstaticvoidgetData(List<?>data){System.out.println("data :" +data.get(0));}publicstaticvoidgetUperNumber(List<?extendsNumber>data){System.out.println("data :" +data.get(0));}}

输出结果：

data :18data :314

解析： 在(//1)处会出现错误，因为getUperNumber()方法中的参数已经限定了参数泛型上限为Number，所以泛型为String是不在这个范围之内，所以会报错

3、类型通配符下限通过形如 List<? super Number>来定义，表示类型只能接受Number及其三层父类类型，如Objec类型的实例。