泛型——简要概述

泛型——简要概述

引用：

B站韩顺平 零基础30天学会java

菜鸟教程-Java泛型

泛型介绍

​

  Java泛型（genetics）是JDK 5中引入的一个新特性，泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。泛型的本质是参数化类型，也就是所 *** 作的数据类型被指定为一个参数。

  Java泛型可以保证如果程序在编译时没有发出警告，运行时就不会产生ClassCastException异常（也就是类型安全检测机制），同时，代码更加简洁、健壮。

下面用一个实例详细分析:
  编写程序，在ArrayList中，添加3个Dog对象。Dog对象中有name属性，并输出name（要求使用getName()）

• 这里的ArrayList没有<>，其中存储的类型是Object

import java.util.ArrayList;

public class Demo01 {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList arrayList = new ArrayList();
        arrayList.add(new Dog("来福"));
        arrayList.add(new Dog("旺财"));
        arrayList.add(new Dog("狗蛋"));
        //如果程序员不小心添加了其他类！
        arrayList.add(new Cat("小花"));
        for(Object o : arrayList){
            //向下转型 Object ==> Dog
            Dog dog = (Dog) o;
            System.out.println("这里有狗！叫"+dog.getName());
        }
    }
}

class Dog{
    private String name;
    public Dog(String name){
        this.name = name;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }
}
class Cat{
    private String name;
    public Cat(String name){
        this.name = name;
    }

    public String getName(){
        return name;
    }
}

• 这里假如！假如！程序员在编写代码时，不小心多添加了一个别的类的实例对象到ArrayList中，代码显示时是没有异常的！这样是存在隐患的，同时编译器是发现不了。在运行之后，会发生报错，类型转换异常！
  

• 使用这种传统的方法不能对加入到集合ArrayList中的数据类型进行约束（不安全）。同时在遍历时，需要进行类型转换，如果集合中的数据量较大，对效率会存在影响

当使用泛型之后

• 编译器发现了ArrayList添加到类型不满足要求，会报错（没使用泛型是发现不了的），这样在编译时就提高了安全性
• 遍历时，可以直接取出Dog类型，不用类型转换，节省效率！

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那么，泛型到底是什么？简单来说，泛型就是——一个表示数据类型的数据类型！

泛型的作用是：可以在类声明时通过一个标识表示类中某个属性的类型，或者是某个方法的返回值类型，或者是参数类型。

class Person{
    E s;// E表示 s 的数据类型，该数据类型在定义Person对象时指定，即在编译期间，就确定E是什么类型
    
    public Person(E s) {//E也可以是参数类型
        this.s = s;
    }
    
    public E f(){//也可以是返回类型
        return s;
    }
}	

假定有这样一个需求：写一个排序方法，能够对整形数组、字符串数组甚至其他任何类型的数组进行排序，该如何实现？

答案是使用Java泛型

使用Java泛型的概念，可以写一个泛型方法来对一个对象数组排序。然后，调用该泛型方法来对整数型数组、浮点数数组、字符串数组等进行排序。

泛型方法

定义泛型方法的规则

• 所有泛型方法声明都有一个类型参数声明部分（由尖括号分隔），该类型参数部分在方法返回类型前

• 每一个类型参数声明部分包括一个或多个类型参数，参数键用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，适用于指定一个泛型类型名称的标识符

• 类型参数能被用来声明返回值类型，并且作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符

• 泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用类型，不能是原始类型（像int、double、char等）

java中的泛型标记符

• E Element（在集合中使用，因为集合中存在放的是元素

• T Type（java类）

• K key（键）

• V Value（值）

• N Number（数值类型）

• ？ 表示不确定的java类型

实例

下面的列子演示如何使用泛型方法打印不同类型的元素

public class Demo02 {
    //泛型方法
    public static  void printArray(E[] inputArray){
        //输出元素数组
        for(E element : inputArray){
            System.out.print(element+"  ");
        }
    }

    public static void main( String args[] ) {
        // 创建不同类型数组： Integer, Double 和 Character
        Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };
        Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };

        System.out.println( "整型数组元素为:" );
        printArray( intArray  ); // 传递一个整型数组

        System.out.println( "n双精度型数组元素为:" );
        printArray( doubleArray ); // 传递一个双精度型数组

        System.out.println( "n字符型数组元素为:" );
        printArray( charArray ); // 传递一个字符型数组
    }
}

运行结果为：

有界的参数类型

  指限制被允许传递到一个类型参数的类型范围。例如，一个 *** 作数字的方法可能只接受Number或者Number子类的实例。这就是有界类型参数参数的目的。要声明一个有界的类型参数，首先列出类型参数的名称，后跟extends关键字，然后跟紧他的上界。

public class Demo03 {
    // 比较三个值并返回最大值
    public static > T maximum(T x, T y, T z) {
        T max = x; // 假设x是初始最大值
        if ( y.compareTo( max ) > 0 ){
            max = y; //y 更大
        }
        if ( z.compareTo( max ) > 0 ){
            max = z; // 现在 z 更大
        }
        return max; // 返回最大对象
    }
    public static void main( String args[] ) {
        System.out.println( "3,4,5 中最大的数为"+ maximum( 3, 4, 5 ) );
        System.out.println( "6.6, 8.8, 7.7 中最大的数为" + maximum( 6.6, 8.8, 7.7 ));
        System.out.println( "pear,apple,orange中最大的数为" + maximum( "pear", "apple", "orange" ));
    }
}

泛型类

  泛型类的声明和非泛型类的声明类似，除了在类名后面添加了类型参数声明部分。

  和泛型方法一样，泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。

public class Box {
    private T t;
    public void add(T t){
        this.t = t;
    }
    public T get(){
        return t;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Box box1 = new Box<>();
        Box box2 = new Box<>();

        box1.add(13);
        box2.add("mikasa");

        System.out.println("整数型值为:" + box1.get());
        System.out.println("字符串型值为:" + box2.get());
    }
}

​ 运行结果：

类型通配符

  类型通配符一般是使用？代替具体的类型参数。例如List在逻辑上是List,List等所有List<具体类型实参>的父类

  类型通配符的上限通过形如List来定义，如此定义就是通配符泛型值接受Number及其下子层类类型。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        List name = new ArrayList();
        List age = new ArrayList();
        List number = new ArrayList();

        name.add("mikasa");
        age.add(13);
        number.add(624);

//        getUperNumber(name); 
        getUperNumber(age);
        getUperNumber(number);

    }

    public static  void getData(List data){
        System.out.println("data:" + data.get(0));
    }

    public static void getUperNumber(List data){
        System.out.println("data:" +data.get(0));
    }
}

//输出结果
//data：18
//data: 314

//getUperNumber(name); 会出现错误，因为 getUperNumber() 方法中的参数已经限定了参数泛型上限为 Number，所以泛型为 String 是不在这个范围之内，所以会报错。

  类型通配符下限通过形如List来定义，表示类型只接受Number及其上层父类类型，如Object类型的实例