Java范型

泛型不用考虑对象的具体类型。优点在于，因为不用考虑对象的具体类型所以可以对一类对象执行一定的相同操作；缺点在于，因为没有考虑对象的具体类型所以就不能使用对象自带的接口函数。泛型的最佳用同是实现容器类。在java中，范型是在编译器中实现的，而不是在虚拟机中实现的，虚拟机对范型一无所知。因此，编译器一定要把范型类修改为普通类，才能够在虚拟机中执行。在java中，这种技术称之为“擦除”，也就是用Object类型替换范型（Comparable来替换所有范型）。当需要用到其他约束中定义的方法的时候，通过插入强制转化代码来实现。Wildcard支持另外一个关键字super，而范型方法不支持super关键字。下面是一个简单的泛型类的代码
package demo;

public class Name<T> {

public Name() {
this.firstName = null;
this.secondName = null;
}

public Name(T firstName, T secondName) {
this.firstName = firstName;
this.secondName = secondName;
}

public T getFirstName() {
return firstName;
}

public void setFirstName(T firstName) {
this.firstName = firstName;
}

public T getSecondName() {
return secondName;
}

public void setSecondName(T secondName) {
this.secondName = secondName;
}

private T firstName;

private T secondName;

}

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package demo;

public class Name {
public Name() {
this.firstName = null;
this.secondName = null;
}

public Name(Object firstName, Object secondName) {
this.firstName = firstName;
this.secondName = secondName;
}

public Object getFirstName() {
return firstName;
}

public void setFirstName(Object firstName) {
this.firstName = firstName;
}

public Object getSecondName() {
return secondName;
}

public void setSecondName(Object secondName) {
this.secondName = secondName;
}

private Object firstName;

private Object secondName;

}

每当你用一个具体类去实例化该范型时，编译器都会在原生类的基础上，通过强制约束和在需要的地方添加强制转换代码来满足需求，但是不会生成更多的具体的类。
Pair<Employee> buddies = new Pair<Employee>();
在上述原生代码中，此处参数类型是Object，理论上可以接纳各种类型，但编译器通过强制约束在此使用Employee（及子类）类型的参数，其他类型编译器一律报错buddies.setFirst(new Employee("张三")); 在上述原生代码中，getFirst()的返回值是一个Object类型，是不可以直接赋给类型为Employee的buddy的，但编译器在此做了手脚，添加了强制转化代码，实际代码应该是Employee buddy = (Employee)buddies.getFirst();这样就合法了。但编译器做过手脚的代码你是看不到的，他是以字节码的形式完成的。Employee buddy = buddies.getFirst();一般情况下不要涉及类型的具体信息。范型类可以继承自某一个父类，或者实现某个接口，或者同时继承父类并且实现接口。这样的话，就可以对类型调用父类或接口中定义的方法了。
public class Pair<T extends Comparable>
...{
public boolean setSecond(T newValue) ...{
boolean flag = false;
If(newValue.compareTo(first)>0) ...{
second = newValue;
flag = true;
}
return flag;
}

private T first;
private T second;
}

上面的范型T被添加了一个约束条件，那就是他必须实现Comparable接口，这样的话，就可以对范型T使用接口中定义的方法了，也就可以实现2个元素大小的比较。为了简化范型的设计，无论是继承类还是实现接口，一律使用extends关键字。若同时添加多个约束，各个约束之间用“&”分隔，比如：public class Pair<T extends Comparable & Serializable>。那么编译器是如何处理这种情况呢？前面讲过，范型类最终都会被转化为原生类。在前面没有添加约束的时候，编译器将范型通通替换为Object；而增加了约束之后，通通用第一个约束来替换范型
ArrayList<Integer> l = new ArrayList<Integer>();
test(l); //此处编译器会报错！！
Integer确实是Number的子类，但是，ArrayList<Integer>并不是ArrayList<Number>的子类，二者之间没有任何的继承关系
public static void test(ArrayList<Number> l) ...{
l.add(new Float(2));
}

在函数内部，我们把Float类型的元素插入到链表中。因为链表是Number类型，这条语句没问题。但是，如果实参是一个Integer类型的链表，他能存储Float类型的数据吗？？显然不能，这样就会造成运行时错误。于是，编译器干脆就不允许进行这样的传递。在向容器类添加内容的时候可能造成类型不匹配。
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// 1.在定义方法的时候使用Wildcard（也就是下述代码中的问号）。
public static void test1(ArrayList<? extends Number> l) ...{
Integer n = new Integer(45);
Number x = l.get(0); //从链表中取数据是允许的
l.add(n); //错误！！往链表里面插入数据是被编译器严格禁止的！！
}

// 2.定义一个范型方法。代码如下：
public static <T extends Number> void test2(ArrayList<T> l) ...{
Number n = l.get(0);
T d = l.get(0);
l.add(d); //与上面的方法相比，插入一个范型数据是被允许的，相对灵活一些
l.add(n); //错误！！只可以插入范型数据，绝不可插入具体类型数据。
}

只要我们对形参添加了一定的约束条件，那么我们在传递实参的时候，对实参的严格约束就会降低一些。上述代码都指定了一个类Number，并用了extends关键字，因此，在传递实参的时候，凡是从Number继承的类组成的链表，均可以传递进去。但上面代码的注释中也说的很清楚，为了不出现运行时错误，编译器会对你调用的方法做严格的限制：凡是参数为范型的方法，一律不需调用！！

public static void test5(ArrayList<? super Integer> l) ...{
Integer n = new Integer(45);
l.add(n); //与上面使用extends关键字相反，往链表里面插入指定类型的数据是被允许的。
Object x = l.get(0); //从链表里取出一个数据仍然是被允许的，不过要赋值给Object对象。
l.add(x); //错误！！将刚刚取出的数据再次插入链表是不被允许的。
}

对实参的限制更改为：必须是指定类型的父类。这里我们指定了Integer类，那么实参链表的元素类型，必须是Number类及其父类。下面我们重点讨论一下上述代码的第四条语句，为什么将刚刚取出的数据再次插入链表不被允许？？道理很简单，刚刚取出的数据被保存在一个Object类型的引用中，而链表的add方法只能接受指定类型Integer及其子类，类型不匹配当然不行。

//帮助函数
public static <T>void helperTest5(ArrayList<T> l, int index) ...{
T temp = l.get(index);
l.add(temp);
}

//主功能函数
public static void test5(ArrayList<? super Integer> l) ...{
Integer n = new Integer(45);
l.add(n);
helperTest5(l, 0); //通过帮助类，将指定的元素取出后再插回去。
}
上述两个函数结合的原理就是：利用Wildcard的super关键字来限制参数的类型（范型函数不支持super，要是支持的话就不用这么麻烦了），然后通过范型函数来完成取出数据的再存储。注意：

//1、不可以用一个本地类型（如int float）来替换范型
//2、运行时类型检查，不同类型的范型类是等价的（Pair<String>与Pair<Employee>是属于同一个类型Pair），
// 这一点要特别注意，即如果a instanceof Pair<String>==true的话，并不代表a.getFirst()的返回值是一个String类型
//3、范型类不可以继承Exception类，即范型类不可以作为异常被抛出
//4、不可以定义范型数组
//5、不可以用范型构造对象，即first = new T(); 是错误的
//6、在static方法中不可以使用范型，范型变量也不可以用static关键字来修饰
//7、不要在范型类中定义equals(T x)这类方法，因为Object类中也有equals方法，当范型类被擦除后，这两个方法会冲突
//8、根据同一个范型类衍生出来的多个类之间没有任何关系，不可以互相赋值
// 即Pair<Number> p1; Pair<Integer> p2; p1=p2; 这种赋值是错误的。
//9、若某个范型类还有同名的非范型类，不要混合使用，坚持使用范型类
// Pair<Manager> managerBuddies = new Pair<Manager>(ceo, cfo);
// Pair rawBuddies = managerBuddies; 这里编译器不会报错，但存在着严重的运行时错误隐患