java泛型详解

在日常的开发中，我们会看到别人的框架很多地方会使用到泛型，泛型是Java SE 1.5的新特性，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。这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。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。本篇博客我们就来详细解析一下泛型的知识。

泛型类定义及使用

使用泛型有什么好处呢？首先我们先看一个例子，假设我们有两个类，代码如下：

#StringClass public class StringClass {    private String x ;    private String y ;    public String getY() {        return y;    }    public void setY(String y) {        this.y = y;    }    public String getX() {        return x;    }    public void setX(String x) {        this.x = x;    }}
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#IntClass public class IntClass {    private int x ;    private int y ;    public int getY() {        return y;    }    public void setY(int y) {        this.y = y;    }    public int getX() {        return x;    }    public void setX(int x) {        this.x = x;    }}
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观察上面两个类StringClass 和IntClass，他们除了变量类型不一样，一个是String一个是int以外，其它并没有什么区别！那我们能不能合并成一个呢？通过泛型就可以解决，首先看一下泛型的类是怎么定义的：

public class ObjClass<T> {    private T x ;    private T y ;    public T getX() {        return x;    }    public void setX(T x) {        this.x = x;    }    public T getY() {        return y;    }    public void setY(T y) {        this.y = y;    }}
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那么这时候上面的两个类就可以通过泛型的设置，相应生成

 ObjClass<String> stringClass = new ObjClass<String>();        stringClass.setX("haha");        ObjClass<Integer> intClass = new ObjClass<Integer>();        intClass.setX(100);        Log.d("yyy", "stringClass:" + stringClass.getX() + ",intClass:" + intClass.getX());
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从结果中可以看到，我们通过泛型实现了开篇中StringClass类和IntClass类的效果。

接下来介绍泛型如何定义及使用： 
1.首先需要定义泛型：ObjClass 
ObjClass ，即在类名后面加一个尖括号，括号里是一个大写字母。这里写的是T，其实这个字母可以是任何大写字母，无论使用哪个字母，意义都是相同的。

2.在类中使用泛型 
这个T表示派生自Object类的任何类，比如String,Integer,Double等等。这里要注意的是，T一定是派生于Object类的。

private T x ;    private T y ;    public T getX() {        return x;    }    public void setX(T x) {        this.x = x;    }    public T getY() {        return y;    }    public void setY(T y) {        this.y = y;    }
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3.使用泛型类 
泛型类的使用代码如下：

  ObjClass<String> stringClass = new ObjClass<String>();        stringClass.setX("haha");        ObjClass<Integer> intClass = new ObjClass<Integer>();        intClass.setX(100);
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首先，需要构造一个实例：

 ObjClass<String> stringClass = new ObjClass<String>();
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泛型类的构造则需要在类名后添加上，即一对尖括号，中间写上要传入的类型。 
因为我们构造时，是这样的：ObjClass,所以在使用的时候也要在ObjClass后加上类型来定义T代表的意义。

尖括号中，你传进去的是什么，T就代表什么类型。这就是泛型的最大作用，我们只需要考虑逻辑实现，就能拿给各种类来用。

多泛型变量定义

1.多泛型变量定义 
我们不止可以在类中设置一个泛型变量T，还可以声明多个泛型变量，写法如下：

public class ObjClass<T,U> 
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也就是在原来的T后面用逗号隔开，写上其它的任意大写字母即可，如果还有多个，依然使用逗号分隔开即可，则我们前面定义的泛型类就会变成下面这样：

public class ObjClass<T,U> {    private T x ;    private U y ;    public T getX() {        return x;    }    public void setX(T x) {        this.x = x;    }    public U getY() {        return y;    }    public void setY(U y) {        this.y = y;    }}
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  ObjClass<String,Integer> stringClass = new ObjClass<String,Integer>();        stringClass.setX("haha");        stringClass.setY(100);
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从上面的代码中，可以明显看出，就是在新添加的泛型变量U用法与T是一样的。

2.泛型的字母规范 
虽然在类中声明泛型任意字母都可以，但为了可读性，最好遵循以下的规范：

 E — Element，常用在java Collection里，如：  List<E>,Iterator<E>,Set<E> K,V — Key，Value，代表Map的键值对 N — Number，数字 T — Type，类型，如String，Integer等等
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泛型接口定义及使用

在接口上定义泛型与在类中定义泛型是一样的，代码如下：

interface MsgClass<T> {    public T getMsg() ;    public void setMsg(T x);}
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我们可以利用泛型类来构造填充泛型接口

public class Message<T,U> implements MsgClass<T>{    private T msg;    @Override    public T getMsg() {        return msg;    }    @Override    public void setMsg(T msg) {        this.msg = msg;    }}
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在这个类中，我们构造了一个泛型类Message，然后把泛型变量T传给了MsgClass，这说明接口和泛型类使用的都是同一个泛型变量。

我们还可以构造一个多个泛型变量的类，并继承自MsgClass接口：

public class Message<T,U> implements MsgClass<T>{    private U name;    private T msg;    @Override    public T getMsg() {        return msg;    }    @Override    public void setMsg(T msg) {        this.msg = msg;    }    public U getName() {        return name;    }    public void setName(U name) {        this.name = name;    }}
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泛型函数定义及使用

我们不但可以在类声明中使用泛型，还可以在函数声明中也使用泛型，使用如下：

public class ObjClass {    //静态函数    public static <T> void StaticMethod(T a) {    }    //普通函数    public <T> void OrgnicMethod(T a) {    }}
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上面分别是静态泛型函数和常规泛型函数的定义方法，与以往方法的唯一不同点就是在返回值前加上来表示泛型变量。

无论哪种泛型方法都有两种使用方法：

//静态方法ObjClass.StaticMethod("adfdsa");//使用方法一ObjClass.<String>StaticMethod("adfdsa");//使用方法二//常规方法ObjClass objClass = new ObjClass();objClass.OrgnicMethod(new Integer(111));//使用方法一objClass.<Integer>OrgnicMethod(new Integer(111));//使用方法二
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方法一，隐式传递了T的类型，这种隐式的传递方式，代码不利于阅读和维护。因为从外观根本看不出来你调用的是一个泛型函数。 
方法二，例如上面例子中，将T赋值为Integer类型，这样OrgnicMethod（T a）传递过来的参数如果不是Integer那么编译器就会报错。

当然泛型函数的返回值也可以使用泛型表示：

public static <T> List<T> parseArray(String response,Class<T> object){      List<T> modelList = JSON.parseArray(response, object);      return modelList;  }  
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函数返回值是List类型。和void的泛型函数不同，有返回值的泛型函数要在函数定义的中在返回值前加上标识泛型；还要说明的是，上面中，使用Class传递泛型类Class对象

泛型数组

泛型同样可以用来定义在数组上

         //定义          public static <T> T[] fun1(T...msg){  // 接收可变参数                return msg ;            // 返回泛型数组            }        //使用          public static void main(String args[]){            Integer i[] = fun1(8,9,8,44) ;            Integer[] result = fun1(i) ;        }
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定义了一个静态函数，然后定义返回值为T[]，参数为接收的T类型的可变长参数。

泛型的通配符

在开发中对象的引用传递（向上向下传递）是最常见的，但是，在泛型的操作中，在进行引用传递的时候泛型类型必须匹配才可以传递，否则不能传递。

例如，如下没有进行泛型类型匹配，一个是String,一个是Object类型。

class Info<T>{    private T var ;        // 定义泛型变量    public void setVar(T var){        this.var = var ;    }    public T getVar(){        return this.var ;    }    public String toString(){           return this.var.toString() ;    }};public class demo1 {        public static void main(String args[]) {            // 使用String为泛型类型            Info<String> i = new Info<String>();                    i.setVar("ABCD");            //把String泛型类型的i对象传递给Object泛型类型的temp。            fun(i);　　　　　　　　　　　　　　　　　　　        }        // 接收Object泛型类型的Info对象        public static void fun(Info<Object> temp) {                    System.out.println("内容：" + temp);        }    }
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编译发生错误。

Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problem:     The method fun(Info<Object>) in the type demo1 is not applicable for the arguments (Info<String>)    at Thread1.demo1.main(demo1.java:18)
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泛型对象进行引用传递的时候，类型必须一致，如果非要传递，则可以将fun方法中Info参数的泛型取消掉（变成 void fun(Info temp)）。、

以上确实改进了功能，但是似乎不是很妥当，毕竟之前指定过泛型。

以上程序在fun()方法中使用"Info<?>"的代码形式，表示可以使用任意的泛型类型对象，这样的话fun()方法定义就合理了，但是使用以上方法也有需要注意的地方，

即：如果使用“？“接收泛型对象的时候，则不能设置被泛型指定的内容。

class Info<T>{    private T var ;            public void setVar(T var){        this.var = var ;    }    public T getVar(){        return this.var ;    }    public String toString(){            return this.var.toString() ;    }};public class GenericsDemo{    public static void main(String args[]){        Info<String> i = new Info<String>() ;               i.setVar("ABCD") ;                                    fun(i) ;    }    public static void fun(Info<?> temp){                System.out.println("内容：" + temp) ;    }};
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如果使用”？“意味着可以接收任意的内容，但是此内容无法直接使得用”？“修饰的泛型的对象进行修改。如下就会出问题：

class Info<T>{    private T var ;            public void setVar(T var){        this.var = var ;    }    public T getVar(){        return this.var ;    }    public String toString(){           return this.var.toString() ;    }};public class demo1{    public static void main(String args[]){        Info<?> i = new Info<String>() ;               i.setVar("ABCD") ;                                }};
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运行结果：

Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problem:     The method setVar(capture#1-of ?) in the type Info<capture#1-of ?> is not applicable for the arguments (String)    at Thread1.demo1.main(demo1.java:17)
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在使用”？“只能接收，不能修改。

泛型的上限

class Info<T>{    private T var ;            public void setVar(T var){        this.var = var ;    }    public T getVar(){        return this.var ;    }    public String toString(){            return this.var.toString() ;    }};public class GenericsDemo{    public static void main(String args[]){        Info<Integer> i1 = new Info<Integer>() ;                Info<Float> i2 = new Info<Float>() ;                    i1.setVar(30) ;                                            i2.setVar(30.1f) ;                                        fun(i1) ;        fun(i2) ;    }    public static void fun(Info<? extends Number> temp){    // 只能接收Number及其Number的子类        System.out.print(temp + "、") ;    }};
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运行成功。但是，如果传入的泛型类型为String的话就不行，因为String不是Number子类。 
在类中使用泛型上限。

class Info<T extends Number>{    // 此处泛型只能是数字类型    private T var ;            public void setVar(T var){        this.var = var ;    }    public T getVar(){        return this.var ;    }    public String toString(){           return this.var.toString() ;    }};public class demo1{    public static void main(String args[]){        Info<Integer> i1 = new Info<Integer>() ;        // 声明Integer的泛型对象    }};
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如果在使用Info的时候设置成String类型，则编译的时候将会出现错误（String不是Number子类） 
注意：利用<? extends Number>定义的变量，只可取其中的值，不可修改

原因如下： 
因为Info的类型为 Info

泛型的下限

<? super XXX>表示填充为任意XXX的父类

class Info<T>{    private T var ;            public void setVar(T var){        this.var = var ;    }    public T getVar(){        return this.var ;    }    public String toString(){            return this.var.toString() ;    }};public class GenericsDemo21{    public static void main(String args[]){        Info<String> i1 = new Info<String>() ;        //         Info<Object> i2 = new Info<Object>() ;        //         i1.setVar("hello") ;        i2.setVar(new Object()) ;        fun(i1) ;        fun(i2) ;    }    public static void fun(Info<? super String> temp){    // 只能接收String或Object类型的泛型，String类的父类只有Object类        System.out.print(temp + "、") ;    }};
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Object类和String类都是String的父类，所有运行成功，但是如果此时用Integer则会出错，因为integer并不是String父类。

注意：使用super通配符：能存不能取 
如何理解呢？假设有3个类，继承关系如下：

class CEO extends Manager {  }  class Manager extends Employee {  }  class Employee {  }  
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然后书写如下代码：

List<? super Manager> list;  list = new ArrayList<Employee>();  //存  list.add(new Employee()); //编译错误  list.add(new Manager());  list.add(new CEO());  
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为什么而list.add(new Employee());是错误的？ 
因为list里item的类型是

List<Employee> list = new ArrayList<Employee>();  list.add(new Manager());  list.add(new CEO()); 
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在这里，正因为Manager和CEO都是Employee的子类，在传进去list.add()后，会被强制转换为Employee！ 
现在回过头来看这个：

List<? super Manager> list;  list = new ArrayList<Employee>();  //存  list.add(new Employee()); //编译错误  list.add(new Manager());  list.add(new CEO());  
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编译器无法确定<? super Manager>的具体类型，但唯一可以确定的是Manager()、CEO()肯定是<? super Manager>的子类，所以肯定是可以add进去的。但Employee不一定是<? super Manager>的子类，所以不能确定，不能确定的，肯定是不允许的，所以会报编译错误。

最后强调一下，List<? super Manager> list取出的只能是Object 类型，这里虽然看起来是能取的，但取出来一个Object类型，是毫无意义的。所以才有了“super通配符：能存不能取”的结论。

总结 
1）使用？可以接收任意泛型对象。

2）泛型的上限：？extends 类型（能取不能存）。

3）泛型的下限：？super 类型? super 通配符（能存不能取）。