Java基础-泛型

为什么需要泛型？

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1.适用于多种数据类型执行相同的代码

private static int add(int a, int b) {
    System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a + b));
    return a + b;
}

private static float add(float a, float b) {
    System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a + b));
    return a + b;
}

private static double add(double a, double b) {
    System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a + b));
    return a + b;
}

如果没有泛型，要实现不同类型的加法，每种类型都需要重载一个 add 方法；通过泛型，我们可以复用为一个方法：

private static <T extends Number> double add(T a, T b) {
    System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a.doubleValue() + b.doubleValue()));
    return a.doubleValue() + b.doubleValue();
}

2.泛型中的类型在使用时指定，不需要强制类型转换（类型安全，编译器会检查类型）

看下这个例子：

List list = new ArrayList();
list.add("xxString");
list.add(100d);
list.add(new Person());

我们在使用上述 list 中，list 中的元素都是 Object 类型（无法约束其中的类型），所以在取出集合元素时需要人为的强制类型转化到具体的目标类型，且很容易出现 java.lang.ClassCastException 异常。
引入泛型，它将提供类型的约束，提供编译前的检查：

List<String> list = new ArrayList<String>();

// list中只能放String, 不能放其它类型的元素

泛型类如何定义使用？

从一个简单的泛型类看起：

class Point<T>{         // 此处可以随便写标识符号，T是type的简称
    private T var ;     // var的类型由T指定，即：由外部指定
    public T getVar(){  // 返回值的类型由外部决定
        return var ;
    }
    public void setVar(T var){  // 设置的类型也由外部决定
        this.var = var ;
    }
}
public class GenericsDemo06{
    public static void main(String args[]){
        Point<String> p = new Point<String>() ;     // 里面的var类型为String类型
        p.setVar("it") ;                            // 设置字符串
        System.out.println(p.getVar().length()) ;   // 取得字符串的长度
    }
}

多元泛型

class Notepad<K,V>{       // 此处指定了两个泛型类型
    private K key ;     // 此变量的类型由外部决定
    private V value ;   // 此变量的类型由外部决定
    public K getKey(){
        return this.key ;
    }
    public V getValue(){
        return this.value ;
    }
    public void setKey(K key){
        this.key = key ;
    }
    public void setValue(V value){
        this.value = value ;
    }
}
public class GenericsDemo09{
    public static void main(String args[]){
        Notepad<String,Integer> t = null ;        // 定义两个泛型类型的对象
        t = new Notepad<String,Integer>() ;       // 里面的key为String，value为Integer
        t.setKey("汤姆") ;        // 设置第一个内容
        t.setValue(20) ;            // 设置第二个内容
        System.out.print("姓名；" + t.getKey()) ;      // 取得信息
        System.out.print("，年龄；" + t.getValue()) ;       // 取得信息

    }
}

泛型接口如何定义使用？

简单的泛型接口

interface Info<T>{        // 在接口上定义泛型
    public T getVar() ; // 定义抽象方法，抽象方法的返回值就是泛型类型
}
class InfoImpl<T> implements Info<T>{   // 定义泛型接口的子类
    private T var ;             // 定义属性
    public InfoImpl(T var){     // 通过构造方法设置属性内容
        this.setVar(var) ;
    }
    public void setVar(T var){
        this.var = var ;
    }
    public T getVar(){
        return this.var ;
    }
}
public class GenericsDemo24{
    public static void main(String arsg[]){
        Info<String> i = null;        // 声明接口对象
        i = new InfoImpl<String>("汤姆") ;  // 通过子类实例化对象
        System.out.println("内容：" + i.getVar()) ;
    }
}

泛型方法如何定义使用？

泛型方法，是在调用方法的时候指明泛型的具体类型

定义泛型方法语法格式

调用泛型方法语法格式

说明一下，定义泛型方法时，必须在返回值前边加一个<T>，来声明这是一个泛型方法，持有一个泛型T，然后才可以用泛型T作为方法的返回值。
Class<T>的作用就是指明泛型的具体类型，而Class<T>类型的变量 c，可以用来创建泛型类的对象。
为什么要用变量c来创建对象呢？既然是泛型方法，就代表着我们不知道具体的类型是什么，也不知道构造方法如何，因此没有办法去new一个对象，但可以利用变量c的newInstance方法去创建对象，也就是利用反射创建对象。
泛型方法要求的参数是Class<T>类型，而Class.forName()方法的返回值也是Class<T>，因此可以用Class.forName()作为参数。其中，forName()方法中的参数是何种类型，返回的Class<T>就是何种类型。在本例中，forName()方法中传入的是User类的完整路径，因此返回的是Class<User>类型的对象，因此调用泛型方法时，变量c的类型就是Class<User>，因此泛型方法中的泛型T就被指明为User，因此变量obj的类型为User。
当然，泛型方法不是仅仅可以有一个参数Class<T>，可以根据需要添加其他参数。
为什么要使用泛型方法呢？因为泛型类要在实例化的时候就指明类型，如果想换一种类型，不得不重新new一次，可能不够灵活；而泛型方法可以在调用的时候指明类型，更加灵活。

泛型的上限和下限？

在使用泛型的时候，我们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。

上限

class Info<T extends Number>{    // 此处泛型只能是数字类型
    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(){    // 直接打印
        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
    }
}

下限

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(){    // 直接打印
        return this.var.toString() ;
    }
}
public class GenericsDemo21{
    public static void main(String args[]){
        Info<String> i1 = new Info<String>() ;        // 声明String的泛型对象
        Info<Object> i2 = new Info<Object>() ;        // 声明Object的泛型对象
        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 + ", ") ;
    }
}

如何理解 Java 中的泛型是伪泛型？

泛型中类型擦除 Java 泛型这个特性是从 JDK 1.5 才开始加入的，因此为了兼容之前的版本，Java 泛型的实现采取了“伪泛型”的策略，即 Java 在语法上支持泛型，但是在编译阶段会进行所谓的“类型擦除”（Type Erasure），将所有的泛型表示（尖括号中的内容）都替换为具体的类型（其对应的原生态类型），就像完全没有泛型一样。

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