Java 泛型(Generics)

Generics, 类似C++中的模版。

允许在定义类和接口的时候使用类型参数(type parameters), 声明的类型参数在使用的时候用具体的类型来替换。 如 ArrayList<String> files = new ArrayLis<String>();

可以使得程序有更好的可读性 和 安全性。

1.泛型类并没有自己独有的class类对象。

2.静态变量是被泛型类的所有实例共享的。

3。反省的类型参数不能用在java异常处理的catch语句中。

使用type parameters后，编译器会进行检查，避免插入错误类型的对象。

泛型类与一般的Java类基本相同，只是在类和接口定义上多出来了用<>声明的类型参数。一个类可以有多个类型参数，如 MyClass<X, Y, Z>。 每个类型参数在声明的时候可以指定上界。所声明的类型参数在Java类中可以像一般的类型一样作为方法的参数和返回值，或是作为域和局部变量的类型。但是由于类型擦除机制，类型参数并不能用来创建对象或是作为静态变量的类型。考虑下面的泛型类中的正确和错误的用法。

class ClassTest<X extends Number, Y, Z> {
    private X x;
    private static Y y; //编译错误，不能用在静态变量中
    public X getFirst() {
        //正确用法
        return x;
    }
    public void wrong() {
        Z z = new Z(); //编译错误，不能创建对象
    }
}  

最佳实践

在使用泛型的时候可以遵循一些基本的原则，从而避免一些常见的问题。

• 在代码中避免泛型类和原始类型的混用。比如List<String>和List不应该共同使用。这样会产生一些编译器警告和潜在的运行时异常。当需要利用JDK 5之前开发的遗留代码，而不得不这么做时，也尽可能的隔离相关的代码。
• 在使用带通配符的泛型类的时候，需要明确通配符所代表的一组类型的概念。由于具体的类型是未知的，很多操作是不允许的。
• 泛型类最好不要同数组一块使用。你只能创建new List<?>[10]这样的数组，无法创建new List<String>[10]这样的。这限制了数组的使用能力，而且会带来很多费解的问题。因此，当需要类似数组的功能时候，使用集合类即可。
• 不要忽视编译器给出的警告信息。

普通泛型

1. class Point< T>{  // 此处可以随便写标识符号，T是type的简称
2. private T var ; // var的类型由T指定，即：由外部指定
3. public T getVar(){ // 返回值的类型由外部决定
4. return var ;
5. }
6. public void setVar(T var){ // 设置的类型也由外部决定
7. this.var = var ;
8. }
9. };
10. public class GenericsDemo06{
11. public static void main(String args[]){
12. Point< String> p = new Point< String>() ; // 里面的var类型为String类型
13. p.setVar("it") ;  // 设置字符串
14. System.out.println(p.getVar().length()) ; // 取得字符串的长度
15. }
16. };

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

1. class Notepad< K,V>{  // 此处指定了两个泛型类型
2. private K key ;  // 此变量的类型由外部决定
3. private V value ; // 此变量的类型由外部决定
4. public K getKey(){
5. return this.key ;
6. }
7. public V getValue(){
8. return this.value ;
9. }
10. public void setKey(K key){
11. this.key = key ;
12. }
13. public void setValue(V value){
14. this.value = value ;
15. }
16. };
17. public class GenericsDemo09{
18. public static void main(String args[]){
19. Notepad< String,Integer> t = null ;  // 定义两个泛型类型的对象
20. t = new Notepad< String,Integer>() ;  // 里面的key为String，value为Integer
21. t.setKey("汤姆") ;  // 设置第一个内容
22. t.setValue(20) ;   // 设置第二个内容
23. System.out.print("姓名；" + t.getKey()) ;  // 取得信息
24. System.out.print("，年龄；" + t.getValue()) ;  // 取得信息
25. }
26. };

通配符

1. class Info< T>{
2. private T var ;  // 定义泛型变量
3. public void setVar(T var){
4. this.var = var ;
5. }
6. public T getVar(){
7. return this.var ;
8. }
9. public String toString(){ // 直接打印
10. return this.var.toString() ;
11. }
12. };
13. public class GenericsDemo14{
14. public static void main(String args[]){
15. Info< String> i = new Info< String>() ;  // 使用String为泛型类型
16. i.setVar("it") ;       // 设置内容
17. fun(i) ;
18. }
19. public static void fun(Info< ?> temp){  // 可以接收任意的泛型对象
20. System.out.println("内容：" + temp) ;
21. }
22. };

受限泛型

1. class Info< T>{
2. private T var ;  // 定义泛型变量
3. public void setVar(T var){
4. this.var = var ;
5. }
6. public T getVar(){
7. return this.var ;
8. }
9. public String toString(){ // 直接打印
10. return this.var.toString() ;
11. }
12. };
13. public class GenericsDemo17{
14. public static void main(String args[]){
15. Info< Integer> i1 = new Info< Integer>() ;  // 声明Integer的泛型对象
16. Info< Float> i2 = new Info< Float>() ;   // 声明Float的泛型对象
17. i1.setVar(30) ;         // 设置整数，自动装箱
18. i2.setVar(30.1f) ;        // 设置小数，自动装箱
19. fun(i1) ;
20. fun(i2) ;
21. }
22. public static void fun(Info< ? extends Number> temp){ // 只能接收Number及其Number的子类
23. System.out.print(temp + "、") ;
24. }
25. };

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

1. class Info< T>{
2. private T var ;  // 定义泛型变量
3. public void setVar(T var){
4. this.var = var ;
5. }
6. public T getVar(){
7. return this.var ;
8. }
9. public String toString(){ // 直接打印
10. return this.var.toString() ;
11. }
12. };
13. public class GenericsDemo21{
14. public static void main(String args[]){
15. Info< String> i1 = new Info< String>() ;  // 声明String的泛型对象
16. Info< Object> i2 = new Info< Object>() ;  // 声明Object的泛型对象
17. i1.setVar("hello") ;
18. i2.setVar(new Object()) ;
19. fun(i1) ;
20. fun(i2) ;
21. }
22. public static void fun(Info< ? super String> temp){ // 只能接收String或Object类型的泛型
23. System.out.print(temp + "、") ;
24. }
25. };

Java泛型无法向上转型

1. class Info< T>{
2. private T var ;  // 定义泛型变量
3. public void setVar(T var){
4. this.var = var ;
5. }
6. public T getVar(){
7. return this.var ;
8. }
9. public String toString(){ // 直接打印
10. return this.var.toString() ;
11. }
12. };
13. public class GenericsDemo23{
14. public static void main(String args[]){
15. Info< String> i1 = new Info< String>() ;  // 泛型类型为String
16. Info< Object> i2 = null ;
17. i2 = i1 ;        //这句会出错 incompatible types
18. }
19. };

Java泛型接口

1. interface Info< T>{  // 在接口上定义泛型
2. public T getVar() ; // 定义抽象方法，抽象方法的返回值就是泛型类型
3. }
4. class InfoImpl< T> implements Info< T>{ // 定义泛型接口的子类
5. private T var ;    // 定义属性
6. public InfoImpl(T var){  // 通过构造方法设置属性内容
7. this.setVar(var) ;
8. }
9. public void setVar(T var){
10. this.var = var ;
11. }
12. public T getVar(){
13. return this.var ;
14. }
15. };
16. public class GenericsDemo24{
17. public static void main(String arsg[]){
18. Info< String> i = null;  // 声明接口对象
19. i = new InfoImpl< String>("汤姆") ; // 通过子类实例化对象
20. System.out.println("内容：" + i.getVar()) ;
21. }
22. };

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

1. interface Info< T>{  // 在接口上定义泛型
2. public T getVar() ; // 定义抽象方法，抽象方法的返回值就是泛型类型
3. }
4. class InfoImpl implements Info< String>{ // 定义泛型接口的子类
5. private String var ;    // 定义属性
6. public InfoImpl(String var){  // 通过构造方法设置属性内容
7. this.setVar(var) ;
8. }
9. public void setVar(String var){
10. this.var = var ;
11. }
12. public String getVar(){
13. return this.var ;
14. }
15. };
16. public class GenericsDemo25{
17. public static void main(String arsg[]){
18. Info i = null;  // 声明接口对象
19. i = new InfoImpl("汤姆") ; // 通过子类实例化对象
20. System.out.println("内容：" + i.getVar()) ;
21. }
22. };

Java泛型方法

1. class Demo{
2. public < T> T fun(T t){   // 可以接收任意类型的数据
3. return t ;     // 直接把参数返回
4. }
5. };
6. public class GenericsDemo26{
7. public static void main(String args[]){
8. Demo d = new Demo() ; // 实例化Demo对象
9. String str = d.fun("汤姆") ; // 传递字符串
10. int i = d.fun(30) ;  // 传递数字，自动装箱
11. System.out.println(str) ; // 输出内容
12. System.out.println(i) ;  // 输出内容
13. }
14. };

通过泛型方法返回泛型类型实例

1. class Info< T extends Number>{ // 指定上限，只能是数字类型
2. private T var ;  // 此类型由外部决定
3. public T getVar(){
4. return this.var ;
5. }
6. public void setVar(T var){
7. this.var = var ;
8. }
9. public String toString(){  // 覆写Object类中的toString()方法
10. return this.var.toString() ;
11. }
12. };
13. public class GenericsDemo27{
14. public static void main(String args[]){
15. Info< Integer> i = fun(30) ;
16. System.out.println(i.getVar()) ;
17. }
18. public static < T extends Number> Info< T> fun(T param){//方法中传入或返回的泛型类型由调用方法时所设置的参数类型决定
19. Info< T> temp = new Info< T>() ;  // 根据传入的数据类型实例化Info
20. temp.setVar(param) ;  // 将传递的内容设置到Info对象的var属性之中
21. return temp ; // 返回实例化对象
22. }
23. };

使用泛型统一传入的参数类型

1. class Info< T>{ // 指定上限，只能是数字类型
2. private T var ;  // 此类型由外部决定
3. public T getVar(){
4. return this.var ;
5. }
6. public void setVar(T var){
7. this.var = var ;
8. }
9. public String toString(){  // 覆写Object类中的toString()方法
10. return this.var.toString() ;
11. }
12. };
13. public class GenericsDemo28{
14. public static void main(String args[]){
15. Info< String> i1 = new Info< String>() ;
16. Info< String> i2 = new Info< String>() ;
17. i1.setVar("HELLO") ;  // 设置内容
18. i2.setVar("汤姆") ;  // 设置内容
19. add(i1,i2) ;
20. }
21. public static < T> void add(Info< T> i1,Info< T> i2){
22. System.out.println(i1.getVar() + " " + i2.getVar()) ;
23. }
24. };

Java泛型数组

1. public class GenericsDemo30{
2. public static void main(String args[]){
3. Integer i[] = fun1(1,2,3,4,5,6) ; // 返回泛型数组
4. fun2(i) ;
5. }
6. public static < T> T[] fun1(T...arg){ // 接收可变参数
7. return arg ;   // 返回泛型数组
8. }
9. public static < T> void fun2(T param[]){ // 输出
10. System.out.print("接收泛型数组：") ;
11. for(T t:param){
12. System.out.print(t + "、") ;
13. }
14. }
15. };

Java泛型的嵌套设置

1. class Info< T,V>{  // 接收两个泛型类型
2. private T var ;
3. private V value ;
4. public Info(T var,V value){
5. this.setVar(var) ;
6. this.setValue(value) ;
7. }
8. public void setVar(T var){
9. this.var = var ;
10. }
11. public void setValue(V value){
12. this.value = value ;
13. }
14. public T getVar(){
15. return this.var ;
16. }
17. public V getValue(){
18. return this.value ;
19. }
20. };
21. class Demo< S>{
22. private S info ;
23. public Demo(S info){
24. this.setInfo(info) ;
25. }
26. public void setInfo(S info){
27. this.info = info ;
28. }
29. public S getInfo(){
30. return this.info ;
31. }
32. };
33. public class GenericsDemo31{
34. public static void main(String args[]){
35. Demo< Info< String,Integer>> d = null ;  // 将Info作为Demo的泛型类型
36. Info< String,Integer> i = null ; // Info指定两个泛型类型
37. i = new Info< String,Integer>("汤姆",30) ;  // 实例化Info对象
38. d = new Demo< Info< String,Integer>>(i) ; // 在Demo类中设置Info类的对象
39. System.out.println("内容一：" + d.getInfo().getVar()) ;
40. System.out.println("内容二：" + d.getInfo().getValue()) ;
41. }
42. };