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Java技术网站 → 『 Java开发技术 』 → 『 Java编程技术专题 』 → Java 入门：泛型 的概念和用法
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作者:flybird    发表时间：2020-01-08 06:13:45     消息  查看  搜索  好友  邮件  复制  引用

Java 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。                    
       假定我们有这样一个需求：写一个排序方法，能够对整型数组、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？

       答案是可以使用 Java 泛型。

       使用 Java 泛型的概念，我们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型数组、浮点数数组、字符串数组等进行排序。

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）。

实例

     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：                      

实例

public   class   GenericMethodTest
{
    //  泛型方法 printArray                          
    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 ( ) ;
     }

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

              编译以上代码，运行结果如下所示：

整型数组元素为:

1 2 3 4 5

双精度型数组元素为:

1.1 2.2 3.3 4.4

字符型数组元素为:

H E L L O

     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。    

实例

       下面的例子演示了"extends"如何使用在一般意义上的意思"extends"（类）或者"implements"（接口）。该例子中的泛型方法返回三个可比较对象的最大值。                      

实例

public   class   MaximumTest
{
    //  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 ;  //  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 . printf (   " %d, %d 和 %d 中最大的数为 %d

                    " , 3 ,  4 ,  5 ,  maximum (   3 ,  4 ,  5   )   ) ;

       System . out . printf (   " %.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的数为 %.1f

                " , 6 .6 ,  8 .8 ,  7 .7 ,  maximum (   6 .6 ,  8 .8 ,  7 .7   )   ) ;

       System . out . printf (   " %s, %s 和 %s 中最大的数为 %s
              " , " pear " , " apple " ,  " orange " ,
            maximum (   " pear " ,  " apple " ,  " orange "   )   ) ;
    }
}

            编译以上代码，运行结果如下所示：

3, 4 和 5 中最大的数为 5

6.6, 8.8 和 7.7 中最大的数为 8.8

pear, apple 和 orange 中最大的数为 pear                  

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。    

实例

                    如下实例演示了我们如何定义一个泛型类:              

实例

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 ( " JavaThinker.net网站 " ) ) ;

     System . out . printf ( " 整型值为 :%d

" ,  integerBox . get ( ) ) ;
     System . out . printf ( " 字符串为 :%s
" ,  stringBox . get ( ) ) ;
   }
}

           编译以上代码，运行结果如下所示：

整型值为 :10

字符串为 : JavaThinker.net网站                  

类型通配符

    1、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。                      

实例

import   java . util .*;

public   class   GenericTest   {
    
     public   static   void   main ( String [ ]   args )   {
         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 ) ;

         getData ( name ) ;
         getData ( age ) ;
         getData ( number ) ;
      
    }

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

                        输出结果为：

data :icon

data :18

data :314

             解析：  

    因为getData()方法的参数是List<?>类型的，所以name，age，number都可以作为这个方法的实参，这就是通配符的作用

    2、类型通配符上限通过形如List<? extends Number>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。                                

实例

import   java . util .*;

public   class   GenericTest   {
    
     public   static   void   main ( String [ ]   args )   {
         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);//1  
         getUperNumber ( age ) ; // 2  
         getUperNumber ( number ) ; // 3  
      
    }

    public   static   void   getData ( List <?>  data )   {
       System . out . println ( " data : "  +  data . get ( 0 ) ) ;
    }
  
    public   static   void   getUperNumber ( List <?  extends   Number >  data )   {
           System . out . println ( " data : "  +  data . get ( 0 ) ) ;
        }
}

                        输出结果：

data :18

data :314

             解析：

    在(//1)处会出现错误，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

    3、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及其三层父类类型，如 Object 类型的实例。




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