菜鸟学Java（二十二）——重新认识泛型

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。 Java语言引入泛型的好处是安全简单。

规则和限制

1、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。
2、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。
3、泛型的类型参数可以有多个。
4、泛型的参数类型可以使用extends语句，例如<T extends superclass>。习惯上称为“有界类型”。
5、泛型的参数类型还可以是通配符类型。例如Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String")。

限制泛型
我们一般是这样定义泛型的：class Generics<T>，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。什么是限制比如我们要限制T为集合接口类型。只需要这么做：class Generics<T extends Collection>，这样类中的泛型T只能是Collection接口的实现类，传入非Collection接口编译会出错。

注意：<T extends Collection>这里的限定使用关键字extends，后面可以是类也可以是接口。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。

public class CollectionGen<T extends Collection> {
    private T t;
    
    public CollectionGen(T t) {
        this.t = t;
    }
        
    public T getT() {
        return t;
    }

    public void setT(T t) {
        this.t = t;
    }


    public static void main(String args[]) {
        CollectionGen<ArrayList> genList = null;
        genList = new CollectionGen<ArrayList>(new ArrayList());
        
        //以下代码不能通过编译
//        CollectionGen<Collection> genCollention = null;
//        genCollention=new CollectionGen<ArrayList>(new ArrayList());
        System.out.println("可以编译通过并运行!");
    }
}

上面的代码是可以编译通过并成功运行的。但是打开注释掉的两行就出错了，因为<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。简单一句话就是：上面这种方式，定义跟实例化的类型必须完全一致。

通配符泛型
为了解决类型被限制死了不能动态根据实例来确定的缺点，引入了“通配符泛型”，针对上面的例子，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可以写为：

public static void main(String args[]) {
        Generics<ArrayList> genList = null;
        genList = new Generics<ArrayList>(new ArrayList());
        
        //以下代码可以通过编译
        Generics<? extends Collection> genCollention = null;
        genCollention=new Generics<ArrayList>(new ArrayList());
        System.out.println("可以编译通过并运行!");
    }

1、如果只指定了<?>，而没有extends，则默认是允许Object及其下的任何Java类了。也就是任意类。
2、通配符泛型不单可以向下限制，如<? extends Collection>，还可以向上限制，如<? super Double>，表示类型只能接受Double及其上层父类类型，如Number、Object类型的实例。
3、泛型类定义可以有多个泛型参数，中间用逗号隔开，还可以定义泛型接口，泛型方法。这些都与泛型类中泛型的使用规则类似。

多接口限制
虽然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 只能继承一个类，但可以实现多个接口，所以你的某个类型需要用 extends 限定，且有多种类型的时候，只能存在一个是类，并且类写在第一位，接口列在后面，也就是：<T extends SomeClass & interface1 & interface2 & interface3>

这里的例子仅演示了泛型方法的类型限定，对于泛型类中类型参数的限制用完全一样的规则，只是加在类声明的头部，如：

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

最后再强调一点，就是泛型最重要的作用就是提高了代码的安全性，因为它能够在编译期对代码进行检查，从而避免了很多在运行期强转类型发生的异常。了解了泛型出现的目的，相信你也就知道该怎么使用泛型了吧！