泛型

Java 泛型(generics)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,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。

泛型方法

你可以写一个泛型方法,该方法在调用时可以接收不同类型的参数。根据传递给泛型方法的参数类型,编译器适当地处理每一个方法调用。

下面是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),该类型参数声明部分在方法返回类型之前(在下面例子中的 <E>)。
  • 每一个类型参数声明部分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。
  • 类型参数能被用来声明返回值类型,并且能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型类型,不能是原始类型(像int,double,char的等)。

示例:

public static <E> void printArray(E[] inputArray) {
    // 输出数组元素
    for (E element : inputArray) {
        System.out.printf("%s ", element);
    }
    System.out.println();
}
Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };
Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };
printArray(intArray);
printArray(doubleArray);
printArray(charArray);

有界的类型参数

可能有时候,你会想限制那些被允许传递到一个类型参数的类型种类范围。例如,一个操作数字的方法可能只希望接受Number或者Number子类的实例。这就是有界类型参数的目的。

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,最后紧跟它的上界

示例: 比较三个值并返回最大值

public static <T extends Comparable<T>> T maximum(T x, T y, T z) {
    T max = x;
    if (y.compareTo(max) > 0 ) {
        max = y;
    }
    if (z.compareTo(max) > 0 ) {
        max = z;
    }
    return max;
}
System.out.printf( "%d", maximum(3, 4, 5));
System.out.printf( "%.1f", maximum(6.6, 8.8, 7.7));
System.out.printf( "%s", maximum("pear", "apple", "orange"));

类型通配符下限通过形如 List<? super Number> 来定义,表示类型只能接受Number及其上层父类类型,如 Object 类型的实例。

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。因为他们接受一个或多个参数,这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

class Box<T> {
    private T t;
    public void set(T t) {
        this.t = t;
    }
    public T get() {
        return t;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Box<Integer> integerBox = new Box<>();
        Box<String> stringBox = new Box<>();
        integerBox.set(10);
        stringBox.set("xiaoyu");
        System.out.printf("整型值为 :%d", integerBox.get());
        System.out.printf("字符串为 :%s", stringBox.get());
    }
}

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<String>, List<Integer> 等所有List<具体类型实参>的父类。

public static void getData(List<?> data) {
    System.out.println("data: " + data.get(0));
}
List<String> name = new ArrayList<>();
List<Integer> age = new ArrayList<>();
List<Number> number = new ArrayList<>();
name.add("icon");
age.add(18);
number.add(314);
getData(name);
getData(age);
getData(number);

类型通配符上限通过形如List来定义,如此定义就是通配符泛型值接受Number及其下层子类类型。

public static void getUperNumber(List<? extends Number> data) {
    System.out.println("data :" + data.get(0));
}
List<String> name = new ArrayList<String>();
List<Integer> age = new ArrayList<Integer>();
List<Number> number = new ArrayList<Number>();
name.add("icon");
age.add(18);
number.add(314);
// getUperNumber(name); // error
getUperNumber(age); // 18
getUperNumber(number); // 314

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