Java 泛型

概述

泛型在 java 中有很重要的地位，在面向?qū)ο缶幊碳案鞣N設(shè)計(jì)模式中有非常廣泛的應(yīng)用。

什么是泛型？為什么要使用泛型？

泛型，即“參數(shù)化類型”。一提到參數(shù)，最熟悉的就是定義方法時(shí)有形參，然后調(diào)用此方法時(shí)傳遞實(shí)參。那么參數(shù)化類型怎么理解呢？

顧名思義，就是將類型由原來(lái)的具體的類型參數(shù)化，類似于方法中的變量參數(shù)，此時(shí)類型也定義成參數(shù)形式（可以稱之為類型形參），

然后在使用/調(diào)用時(shí)傳入具體的類型（類型實(shí)參）。

泛型的本質(zhì)是為了參數(shù)化類型（在不創(chuàng)建新的類型的情況下，通過(guò)泛型指定的不同類型來(lái)控制形參具體限制的類型）。也就是說(shuō)在泛型使用過(guò)程中，

操作的數(shù)據(jù)類型被指定為一個(gè)參數(shù)，這種參數(shù)類型可以用在類、接口和方法中，分別被稱為泛型類、泛型接口、泛型方法。

特性

泛型只在編譯階段有效?？聪旅娴拇a：

List<String> stringArrayList = new ArrayList<String>();
List<Integer> integerArrayList = new ArrayList<Integer>();

Class classStringArrayList = stringArrayList.getClass();
Class classIntegerArrayList = integerArrayList.getClass();

if(classStringArrayList.equals(classIntegerArrayList)){
    Log.d("泛型測(cè)試","類型相同");
}

輸出結(jié)果：D/ 泛型測(cè)試: 類型相同。

通過(guò)上面的例子可以證明，在編譯之后程序會(huì)采取去泛型化的措施。也就是說(shuō)Java中的泛型，只在編譯階段有效。在編譯過(guò)程中，正確檢驗(yàn)泛型結(jié)果后，會(huì)將泛型的相關(guān)信息輸出，并且在對(duì)象進(jìn)入和離開方法的邊界處添加類型檢查和類型轉(zhuǎn)換的方法。也就是說(shuō)，泛型信息不會(huì)進(jìn)入到運(yùn)行時(shí)階段。

對(duì)此總結(jié)成一句話：泛型類型在邏輯上可以看成是多個(gè)不同的類型，實(shí)際上都是相同的基本類型。

泛型方法

你可以寫一個(gè)泛型方法，該方法在調(diào)用時(shí)可以接收不同類型的參數(shù)。根據(jù)傳遞給泛型方法的參數(shù)類型，編譯器適當(dāng)?shù)靥幚砻恳粋€(gè)方法調(diào)用。

下面是定義泛型方法的規(guī)則：

• 所有泛型方法聲明都有一個(gè)類型參數(shù)聲明部分（由尖括號(hào)分隔），該類型參數(shù)聲明部分在方法返回類型之前（在下面例子中的<E>）。
• 每一個(gè)類型參數(shù)聲明部分包含一個(gè)或多個(gè)類型參數(shù)，參數(shù)間用逗號(hào)隔開。一個(gè)泛型參數(shù)，也被稱為一個(gè)類型變量，是用于指定一個(gè)泛型類型名稱的標(biāo)識(shí)符。
• 類型參數(shù)能被用來(lái)聲明返回值類型，并且能作為泛型方法得到的實(shí)際參數(shù)類型的占位符。
• 泛型方法方法體的聲明和其他方法一樣。注意類型參數(shù)只能代表引用型類型，不能是原始類型（像 int,double,char 的等）。

實(shí)例

下面的例子演示了如何使用泛型方法打印不同字符串的元素：

public class GenericMethodTest
{
   // 泛型方法 printArray                         
   public static < E > void printArray( E[] inputArray )
   {
      // 輸出數(shù)組元素            
         for ( E element : inputArray ){        
            System.out.printf( "%s ", element );
         }
         System.out.println();
    }

    public static void main( String args[] )
    {
        // 創(chuàng)建不同類型數(shù)組： 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( "Array integerArray contains:" );
        printArray( intArray  ); // 傳遞一個(gè)整型數(shù)組

        System.out.println( "\nArray doubleArray contains:" );
        printArray( doubleArray ); // 傳遞一個(gè)雙精度型數(shù)組

        System.out.println( "\nArray characterArray contains:" );
        printArray( charArray ); // 傳遞一個(gè)字符型型數(shù)組
    } 
}

編譯以上代碼，運(yùn)行結(jié)果如下所示：

Array integerArray contains:
1 2 3 4 5 6
 
Array doubleArray contains:
1.1 2.2 3.3 4.4
 
Array characterArray contains:
H E L L O

有界的類型參數(shù):

可能有時(shí)候，你會(huì)想限制那些被允許傳遞到一個(gè)類型參數(shù)的類型種類范圍。例如，一個(gè)操作數(shù)字的方法可能只希望接受 Number 或者 Number 子類的實(shí)例。這就是有界類型參數(shù)的目的。

要聲明一個(gè)有界的類型參數(shù)，首先列出類型參數(shù)的名稱，后跟 extends 關(guān)鍵字，最后緊跟它的上界。

實(shí)例

下面的例子演示了 "extends" 如何使用在一般意義上的意思 "extends"（類）或者"implements"（接口）。該例子中的泛型方法返回三個(gè)可比較對(duì)象的最大值。

public class MaximumTest
{
   // 比較三個(gè)值并返回最大值
   public static <T extends Comparable<T>> T maximum(T x, T y, T z)
   {                     
      T max = x; // 假設(shè)x是初始最大值
      if ( y.compareTo( max ) > 0 ){
         max = y; //y 更大
      }
      if ( z.compareTo( max ) > 0 ){
         max = z; // 現(xiàn)在 z 更大           
      }
      return max; // 返回最大對(duì)象
   }
   public static void main( String args[] )
   {
      System.out.printf( "Max of %d, %d and %d is %d\n\n",
                   3, 4, 5, maximum( 3, 4, 5 ) );
 
      System.out.printf( "Maxm of %.1f,%.1f and %.1f is %.1f\n\n",
                   6.6, 8.8, 7.7, maximum( 6.6, 8.8, 7.7 ) );
 
      System.out.printf( "Max of %s, %s and %s is %s\n","pear",
         "apple", "orange", maximum( "pear", "apple", "orange" ) );
   }
}

編譯以上代碼，運(yùn)行結(jié)果如下所示：

Maximum of 3, 4 and 5 is 5
 
Maximum of 6.6, 8.8 and 7.7 is 8.8
 
Maximum of pear, apple and orange is pear

泛型類

泛型類的聲明和非泛型類的聲明類似，除了在類名后面添加了類型參數(shù)聲明部分。

和泛型方法一樣，泛型類的類型參數(shù)聲明部分也包含一個(gè)或多個(gè)類型參數(shù)，參數(shù)間用逗號(hào)隔開。一個(gè)泛型參數(shù)，也被稱為一個(gè)類型變量，是用于指定一個(gè)泛型類型名稱的標(biāo)識(shí)符。因?yàn)樗麄兘邮芤粋€(gè)或多個(gè)參數(shù)，這些類被稱為參數(shù)化的類或參數(shù)化的類型。

實(shí)例

如下實(shí)例演示了我們?nèi)绾味x一個(gè)泛型類:

public class Box<T> {
 
  private T t;
 
  public void add(T t) {
    this.t = t;
  }
 
  public T get() {
    return t;
  }
 
  public static void main(String[] args) {
     Box<Integer> integerBox = new Box<Integer>();
     Box<String> stringBox = new Box<String>();
   
     integerBox.add(new Integer(10));
     stringBox.add(new String("Hello World"));
 
     System.out.printf("Integer Value :%d\n\n", integerBox.get());
     System.out.printf("String Value :%s\n", stringBox.get());
  }
}

編譯以上代碼，運(yùn)行結(jié)果如下所示：

Integer Value :10
 
String Value :Hello World