泛型
一般的类和方法，只能使用具体的类型：要么是基本类型，要么是自定义类型。如果要编写可以应用于多种类型的代码，这种刻板的限制对代码的约束就会很大；
泛型有三种使用方式，分别为：泛型类、泛型接口、泛型方法
1. 泛型类
泛型类型用于类的定义中，被称为泛型类。通过泛型可以完成对一组类的操作对外开放相同的接口。最典型的就是各种容器类，如：List、Set、Map
泛型类的最基本写法：
class 类名称 <泛型标识：可以随便写任意标识号，标识指定的泛型的类型>{private 泛型标识 /*（成员变量类型）*/ var;.....}}
T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型，在实例化泛型类时，必须指定T的具体类型
public class Generic<T>{
//key这个成员变量的类型为T,T的类型由外部指定
private T key;
public Generic(T key) { //泛型构造方法形参key的类型也为T，T的类型由外部指定
this.key = key;
}
public T getKey(){ //泛型方法getKey的返回值类型为T，T的类型由外部指定
return key;
}
}
2. 泛型接口
泛型接口与泛型类的定义及使用基本相同。泛型接口常被用在各种类的生产器中：
//定义一个泛型接口
public interface Generator<T> {
public T next();
}
当实现泛型接口的类，未传入泛型实参时：
/**
* 未传入泛型实参时，与泛型类的定义相同，在声明类的时候，需将泛型的声明也一起加到类中
* 即：class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
* 如果不声明泛型，如：class FruitGenerator implements Generator<T>，编译器会报错："Unknown class"
*/
class FruitGenerator<T> implements Generator<T>{
@Override
public T next() {
return null;
}
}
当实现泛型接口的类，传入泛型实参时：
/**
* 传入泛型实参时：
* 定义一个生产器实现这个接口,虽然我们只创建了一个泛型接口Generator<T>
* 但是我们可以为T传入无数个实参，形成无数种类型的Generator接口。
* 在实现类实现泛型接口时，如已将泛型类型传入实参类型，则所有使用泛型的地方都要替换成传入的实参类型
* 即：Generator<T>，public T next();中的的T都要替换成传入的String类型。
*/
public class FruitGenerator implements Generator<String> {
private String[] fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Pear"};
@Override
public String next() {
Random rand = new Random();
return fruits[rand.nextInt(3)];
}
}
泛型通配符
Integer作为Number类型的子类，当我们使用Generic作为形参时能否使用Generic的实例传入呢，即向父类形参传入子类实例；答案是不能：
public void showKeyValue1(Generic<Number> obj){
Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
}
Generic<Integer> gInteger = new Generic<Integer>(123);
Generic<Number> gNumber = new Generic<Number>(456);
showKeyValue(gNumber);
// showKeyValue这个方法编译器会为我们报错：Generic<java.lang.Integer>
// cannot be applied to Generic<java.lang.Number>
// showKeyValue(gInteger);
通过提示信息我们可以看到Generic<Integer>不能被看作为`Generic的子类。由此可以看出: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。我们可以将上面的方法改一下：
public void showKeyValue1(Generic<?> obj){
Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
}
此处’？’是类型实参，而不是类型形参，此处的？和Number、String、Integer一样都是一种实际的类型，可以把？看成所有类型的父类。是一种真实的类型。
3. 泛型方法
泛型类，是在实例化类的时候指明泛型的具体类型；泛型方法，是在调用方法的时候指明泛型的具体类型 。
/**
* 泛型方法的基本介绍
* @param tClass 传入的泛型实参
* @return T 返回值为T类型
* 说明：
* 1）public 与 返回值中间<T>非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。
* 2）只有声明了<T>的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
* 3）<T>表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。
* 4）与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。
*/
public <T> T genericMethod(Class<T> tClass)throws InstantiationException ,
IllegalAccessException{
T instance = tClass.newInstance();
return instance;
}
泛型类中的泛型方法
当泛型方法出现在泛型类中的时候容易混淆，需要注意泛型方法的使用规则：
public class GenericFruit {
class Fruit{
@Override
public String toString() {
return "fruit";
}
}
class Apple extends Fruit{
@Override
public String toString() {
return "apple";
}
}
class Person{
@Override
public String toString() {
return "Person";
}
}
class GenerateTest<T>{
public void show_1(T t){
System.out.println(t.toString());
}
//在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型E，这种泛型E可以为任意类型。可以类型与T相同，也可以不同。
//由于泛型方法在声明的时候会声明泛型<E>，因此即使在泛型类中并未声明泛型，编译器也能够正确识别泛型方法中识别的泛型。
public <E> void show_3(E t){
System.out.println(t.toString());
}
//在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型T，注意这个T是一种全新的类型，可以与泛型类中声明的T不是同一种类型。
public <T> void show_2(T t){
System.out.println(t.toString());
}
}
public static void main(String[] args) {
Apple apple = new Apple();
Person person = new Person();
GenerateTest<Fruit> generateTest = new GenerateTest<Fruit>();
//apple是Fruit的子类，所以这里可以
generateTest.show_1(apple);
//编译器会报错，因为泛型类型实参指定的是Fruit，而传入的实参类是Person
//generateTest.show_1(person);
//使用这两个方法都可以成功
generateTest.show_2(apple);
generateTest.show_2(person);
//使用这两个方法也都可以成功
generateTest.show_3(apple);
generateTest.show_3(person);
}
}
泛型方法与可变参数
泛型方法可以和可变参数一起使用：
public <T> void printMsg( T... args){
for(T t : args){
Log.d("泛型测试","t is " + t);
}
}
静态方法与泛型
有一种情况需要注意，就是在类中的静态方法上使用泛型：
静态方法无法访问类上定义的泛型；如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候，必须要将泛型定义在方法上。
如果静态方法要使用泛型的话，必须将静态方法也定义成泛型方法：
public class StaticGenerator<T> {
....
....
/**
* 如果在类中定义使用泛型的静态方法，需要添加额外的泛型声明（将这个方法定义成泛型方法）
* 即使静态方法要使用泛型类中已经声明过的泛型也不可以。
* 如：public static void show(T t){..},此时编译器会提示错误信息：
"StaticGenerator cannot be refrenced from static context"
*/
public static <T> void show(T t){
}
}
泛型方法的使用总结
无论何时，如果你能做到，你就该尽量使用泛型方法。也就是说，如果使用泛型方法将整个类泛型化，那么就应该使用泛型方法。另外对于一个static的方法而已，无法访问泛型类型的参数。所以如果static方法要使用泛型能力，就必须使其成为泛型方法。
泛型的边界
在使用泛型时，可以维传入的泛型实参进行上下边界的限制，只准传入某种类型的父类或者子类实参；
以添加上边界为例（传入的类型实参必须是该类型的子类型）
泛型参数示例
public void showKeyValue1(Generic<? extends Number> obj){
Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
}
Generic<String> generic1 = new Generic<String>("11111");
Generic<Integer> generic2 = new Generic<Integer>(2222);
Generic<Float> generic3 = new Generic<Float>(2.4f);
Generic<Double> generic4 = new Generic<Double>(2.56);
//这一行代码编译器会提示错误，因为String类型并不是Number类型的子类
//showKeyValue1(generic1);
showKeyValue1(generic2);
showKeyValue1(generic3);
showKeyValue1(generic4);
泛型类示例
public class Generic<T extends Number>{
private T key;
public Generic(T key) {
this.key = key;
}
public T getKey(){
return key;
}
}
//这一行代码也会报错，因为String不是Number的子类
Generic<String> generic1 = new Generic<String>("11111");
泛型方法示例
//在泛型方法中添加上下边界限制的时候，必须在权限声明与返回值之间的<T>上添加上下边界，即在泛型声明的时候添加
//public <T> T showKeyName(Generic<T extends Number> container)，编译器会报错："Unexpected bound"
public <T extends Number> T showKeyName(Generic<T> container){
System.out.println("container key :" + container.getKey());
T test = container.getKey();
return test;
}
泛型数组
在java中是不能创建一个确切的泛型类型的数组的，例如下面这个例子是不被允许的：
List<String>[] ls = new ArrayList<String>[10]; // 使用确切的数据类型String，error
数组的类型不可以是类型变量，除非采用通配符的方式，因为对于通配符的方式，最后取出数据是要做显式的类型转换的。
List<?>[] ls = new ArrayList<?>[10]; // 使用通配符 ？，ok
List<String>[] ls = new ArrayList[10]; // Also ok
擦除
在泛型代码内部，无法获得任何有关泛型参数类型的信息
Class c1 = new ArrayList<String>().getClass();
Class c2 = new ArrayList<Integer>().getClass();
System.out.println(c1 == c2) // true，类型擦除
Java泛型是通过使用擦除来实现的，这意味着当你在使用泛型时，任何具体的类型信息都被擦除了，你唯一知道的就是你在使用一个对象。因此List<String>和List<Integer>在运行时事实上是相同的类型。它们都被擦除成原先的类型，即List
在C++中，不存在擦除的概念，举例如下：
#include <iostream>
using namespace std;
template<class T> class Manipulator {
T obj;
public:
Manipulator(T x) { obj = x;}
void manipulate() { obj.f(); } // 可以正常变异，因为C++在实例化这个模板时检查发现HasF拥有一个f()方法，所以编译成功；
}
在Java中，因为存在擦除，所以表现不同，必须通过extends来实现相同的效果：
class Manipulator<T extends HasF> { ... } // 通过extends告诉编译器T泛型继承自HasF
而这样做其实是没有任何好处的，不如直接使用确切的类型来的更直接。
为什么使用擦除
擦除的主要正当理由是从非泛化代码到泛化代码的转变过程，以及在不破坏现有类库的情况下，将泛型融入Java语言。擦除使得现有的非泛型客户端代码能够在不改变的情况下继续使用，直至客户端准备好用泛型重写这些代码。
但是擦除也限制了Java中泛型的使用效果，不能用于显示地引用运行时类型的操作之中，例如转型、instanceof操作和new表达式。
public class Erased<T> {
private final int SIZE = 100;
public static void f(Object arg) {
if(arg instanceof T){} // error
T var = new T(); // error
T[] array = new T[size]； // error
T[] array = (T)new object[SIZE]; // Unchecked warning
}
}
若有收获，就点个赞吧
0 人点赞
