java泛型

泛型是Java SE 1.5的新特性，泛型的本质是參数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个參数。这样的參数类型能够用在类、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。Java语言引入泛型的优点是安全简单。

在Java SE 1.5之前。没有泛型的情况的下，通过对类型Object的引用来实现參数的“随意化”，“随意化”带来的缺点是要做显式的强制类型转换。而这样的转换是要求开发人员对实际參数类型能够预知的情况下进行的。

对于强制类型转换错误的情况，编译器可能不提示错误。在执行的时候才出现异常。这是一个安全隐患。

泛型的优点是在编译的时候检查类型安全，而且全部的强制转换都是自己主动和隐式的，以提高代码的重用率。

规则限制

1、泛型的类型參数仅仅能是类类型（包含自己定义类），不能是简单类型。

2、同一种泛型能够相应多个版本号（由于參数类型是不确定的）。不同版本号的泛型类实例是不兼容的。

3、泛型的类型參数能够有多个。

4、泛型的參数类型能够使用extends语句。比如<T extends superclass>。习惯上称为“有界类型”。

5、泛型的參数类型还能够是通配符类型。比如Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String");

泛型还有接口、方法等等，内容非常多。须要花费一番功夫才干理解掌握并熟练应用。

在此给出我以前了解泛型时候写出的两个样例（依据看的印象写的），实现相同的功能。一个使用了泛型。一个没有使用，通过对照，能够非常快学会泛型的应用，学会这个基本上学会了泛型70%的内容。

样例一：使用了泛型

class Gen<T> {
    private T ob; // 定义泛型成员变量
 
    public Gen(T ob) {
        this.ob = ob;
    }
 
    public T getOb() {
        return ob;
    }
 
    public void setOb(T ob) {
        this.ob = ob;
    }
 
    public void showType() {
        System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName());
    }
}
 
public class GenDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义泛型类Gen的一个Integer版本号
        Gen<Integer> intOb = new Gen<Integer>(88);
        intOb.showType();
        int i = intOb.getOb();
        System.out.println("value= " + i);
        System.out.println("----------------------------------");
        // 定义泛型类Gen的一个String版本号
        Gen<String> strOb = new Gen<String>("Hello Gen!");
        strOb.showType();
        String s = strOb.getOb();
        System.out.println("value= " + s);
    }
}

样例二：没有使用泛型

class Gen2 {
    private Object ob; // 定义一个通用类型成员
 
    public Gen2(Object ob) {
        this.ob = ob;
    }
 
    public Object getOb() {
        return ob;
    }
 
    public void setOb(Object ob) {
        this.ob = ob;
    }
 
    public void showTyep() {
        System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName());
    }
}
 
public class GenDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义类Gen2的一个Integer版本号
        Gen2 intOb = new Gen2(new Integer(88));
        intOb.showTyep();
        int i = (Integer) intOb.getOb();
        System.out.println("value= " + i);
        System.out.println("---------------------------------");
        // 定义类Gen2的一个String版本号
        Gen2 strOb = new Gen2("Hello Gen!");
        strOb.showTyep();
        String s = (String) strOb.getOb();
        System.out.println("value= " + s);
    }
}

执行结果：

两个样例执行Demo结果是同样的,控制台输出结果例如以下：

T的实际类型是:

java.lang.Integer

value= 88

----------------------------------

T的实际类型是: java.lang.String

value= Hello Gen!

Process finished with exit code 0

看明确这个，以后主要的泛型应用和代码阅读就不成问题了。

深入泛型

原始代码

有两个类例如以下，要构造两个类的对象。并打印出各自的成员x。

public class StringFoo {
    private String x;
 
    public StringFoo(String x) {
        this.x = x;
    }
 
    public String getX() {
        return x;
    }
 
    public void setX(String x) {
        this.x = x;
    }
}
 
public class DoubleFoo {
    private Double x;
 
    public DoubleFoo(Double x) {
        this.x = x;
    }
 
    public Double getX() {
        return x;
    }
 
    public void setX(Double x) {
        this.x = x;
    }
}

以上的代码实在无聊。就不写怎样实现了。

重构

由于上面的类中。成员和方法的逻辑都一样。就是类型不一样。因此考虑重构。Object是全部类的父类。因此能够考虑用Object做为成员类型，这样就能够实现通用了，实际上就是“Object泛型”。临时这么称呼。

public class ObjectFoo {
    private Object x;
 
    public ObjectFoo(Object x) {
        this.x = x;
    }
 
    public Object getX() {
        return x;
    }
 
    public void setX(Object x) {
        this.x = x;
    }
}

写出Demo方法例如以下：

public class ObjectFooDemo {
    public static void main(String args[]) {
        ObjectFoo strFoo = new ObjectFoo(new StringFoo("Hello Generics!"));
        ObjectFoo douFoo = new ObjectFoo(new DoubleFoo(new Double("33")));
        ObjectFoo objFoo = new ObjectFoo(new Object());
        System.out.println("strFoo.getX=" + (StringFoo) strFoo.getX());
        System.out.println("douFoo.getX=" + (DoubleFoo) douFoo.getX());
        System.out.println("objFoo.getX=" + objFoo.getX());
    }
}

执行结果例如以下：

strFoo.getX=StringFoo@5d748654

douFoo.getX=DoubleFoo@d1f24bb

objFoo.getX=java.lang.Object@19821f

讲解：在Java 5之前，为了让类有通用性，往往将參数类型、返回类型设置为Object类型，当获取这些返回类型来使用时候。必须将其“强制”转换为原有的类型或者接口。然后才干够调用对象上的方法。

强制类型转换非常麻烦，我还要事先知道各个Object详细类型是什么，才干做出正确转换。

否则。要是转换的类型不正确，比方将“Hello Generics!”字符串强制转换为Double,那么编译的时候不会报错。但是执行的时候就挂了。

那有没有不强制转换的办法----有，改用 Java5泛型来实现。

class GenericsFoo<T> {
    private T x;
 
    public GenericsFoo(T x) {
        this.x = x;
    }
 
    public T getX() {
        return x;
    }
 
    public void setX(T x) {
        this.x = x;
    }
}
 
public class GenericsFooDemo {
    public static void main(String args[]) {
        GenericsFoo<String> strFoo = new GenericsFoo<String>("Hello Generics!");
        GenericsFoo<Double> douFoo = new GenericsFoo<Double>(new Double("33"));
        GenericsFoo<Object> objFoo = new GenericsFoo<Object>(new Object());
        System.out.println("strFoo.getX=" + strFoo.getX());
        System.out.println("douFoo.getX=" + douFoo.getX());
        System.out.println("objFoo.getX=" + objFoo.getX());
    }
}

执行结果：

strFoo.getX=Hello Generics!

douFoo.getX=33.0

objFoo.getX=java.lang.Object@19821f

和使用“Object泛型”方式实现结果的全然一样，可是这个Demo简单多了。里面没有强制类型转换信息。

以下解释一下上面泛型类的语法：

使用<T>来声明一个类型持有者名称，然后就能够把T当作一个类型代表来声明成员、參数和返回值类型。

当然T不过个名字，这个名字能够自行定义。

class GenericsFoo<T> 声明了一个泛型类，这个T没有不论什么限制，实际上相当于Object类型，实际上相当于 class GenericsFoo<T extends Object>。

与Object泛型类相比。使用泛型所定义的类在声明和构造实例的时候，能够使用“<实际类型>”来一并指定泛型类型持有者的真实类型。类如

GenericsFoo<Double> douFoo=new GenericsFoo<Double>(new Double("33"));

当然。也能够在构造对象的时候不使用尖括号指定泛型类型的真实类型，可是你在使用该对象的时候，就须要强制转换了。比方：GenericsFoo douFoo=new GenericsFoo(new Double("33"));

实际上，当构造对象时不指定类型信息的时候。默认会使用Object类型，这也是要强制转换的原因。

高级应用

限制泛型

在上面的样例中，因为没有限制class GenericsFoo<T>类型持有者T的范围，实际上这里的限定类型相当于Object，这和“Object泛型”实质是一样的。

限制比方我们要限制T为集合接口类型。

仅仅须要这么做：

class GenericsFoo<T extends Collection>，这样类中的泛型T仅仅能是Collection接口的实现类。传入非Collection接口编译会出错。

注意：<T extends Collection>这里的限定使用keywordextends，后面能够是类也能够是接口。但这里的extends已经不是继承的含义了。应该理解为T类型是实现Collection接口的类型，或者T是继承了XX类的类型。

以下继续对上面的样例改进，我仅仅要实现了集合接口的类型：

public class CollectionGenFoo<T extends Collection> {
    private T x;
 
    public CollectionGenFoo(T x) {
        this.x = x;
    }
 
    public T getX() {
        return x;
    }
 
    public void setX(T x) {
        this.x = x;
    }
}

实例化的时候能够这么写：

public class CollectionGenFooDemo {
    public static void main(String args[]) {
        CollectionGenFoo<ArrayList> listFoo = null;
        listFoo = new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
        // 出错了,不让这么干。

        // 须要将CollectionGenFoo<Collection>改为CollectionGenFoo<ArrayList>
        // CollectionGenFoo<Collection> listFoo1 = null;
        // listFoo1=new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
        System.out.println("实例化成功!");
    }
}

当 前看到的这个写法是能够编译通过。并执行成功。但是凝视掉的两行加上就出错了，由于<T extends Collection>这么定义类型的时候。就限定了构造此类实例的时候T是确定的一个类型。这个类型实现了Collection接口，但是实现 Collection接口的类非常多非常多，假设针对每一种都要写出详细的子类类型，那也太麻烦了，我干脆还不如用Object通用一下。别急。泛型针对这样的 情况还有更好的解决方式，那就是“通配符泛型”。

多接口限制

尽管Java泛型简单的用 extends 统一的表示了原有的 extends 和 implements 的概念，但仍要遵循应用的体系，Java 仅仅能继承一个类，但能够实现多个接口，所以你的某个类型须要用 extends 限定。且有多种类型的时候，仅仅能存在一个是类，而且类写在第一位，接口列在后面，也就是：

<T extends SomeClass & interface1 & interface2 & interface3>

这里的样例仅演示了泛型方法的类型限定，对于泛型类中类型參数的限制用全然一样的规则，仅仅是加在类声明的头部，如：

1 2 3

public class Demo<T extends Comparable & Serializable> {     // T类型就能够用Comparable声明的方法和Seriablizable所拥有的特性了 }

通配符泛型

为了解决类型被限制死了不能动态依据实例来确定的缺点，引入了“通配符泛型”，针对上面的样例。使用通配泛型格式为<?

extends Collection>，“？”代表未知类型。这个类型是实现Collection接口。

那么上面实现的方式能够写为：

public class CollectionGenFooDemo {
    public static void main(String args[]) {
        CollectionGenFoo<ArrayList> listFoo = null;
        listFoo = new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
        // 出错了,不让这么干。
        // CollectionGenFoo<Collection> listFoo1 = null;
        // listFoo1=new CollectionGenFoo<ArrayList>(new ArrayList());
        System.out.println("实例化成功!");
    }
}

注意：

1、假设仅仅指定了<?>，而没有extends。则默认是同意Object及其下的不论什么Java类了。

也就是随意类。

2、通配符泛型不单能够向下限制，如<? extends Collection>，还能够向上限制。如<? super Double>，表示类型仅仅能接受Double及其上层父类类型，如Number、Object类型的实例。

3、泛型类定义能够有多个泛型參数，中间用逗号隔开，还能够定义泛型接口，泛型方法。这些都与泛型类中泛型的使用规则类似。

泛型方法

是否拥有泛型方法，与其所在的类是否泛型没有关系。要定义泛型方法，仅仅需将泛型參数列表置于返回值前。如:

public class ExampleA {
    public <T> void f(T x) {
        System.out.println(x.getClass().getName());
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        ExampleA ea = new ExampleA();
        ea.f(" ");
        ea.f(10);
        ea.f('a');
        ea.f(ea);
    }
}

输出结果：

java.lang.String

java.lang.Integer

java.lang.Character

ExampleA

使用泛型方法时，不必指明參数类型，编译器会自己找出详细的类型。泛型方法除了定义不同，调用就像普通方法一样。

须要注意。一个static方法。无法訪问泛型类的类型參数，所以，若要static方法须要使用泛型能力，必须使其成为泛型方法。