Java 泛型

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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：写一个排序算法，能够对整形数组、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形数组、浮点数数组、字符串数组等进行排序。

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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示符。

• 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：

package com.dp.movie.test;

/**
 * Created by root on 2016/12/5.
 */
public class GenericMethodTest {
    //泛型方法printArray
    public static  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, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5};
        Character[] charArray = {'H', 'E', 'L', 'L', 'O'};

        System.out.println("整型数组元素：");
        printArray(intArray);//传递一个整型数组

        System.out.println("双精度型数组元素：");
        printArray(doubleArray);//传递一个双精度型数组

        System.out.println("字符型型数组元素：");
        printArray(charArray);//传递一个字符型型数组


    }
}

编译运行以上代码，结果如下所示：

有界的类型参数：

可能有的时候你会想限制那些被允许传递到一个类型参数的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。

package com.dp.movie.test;

/**
 * Created by root on 2016/12/5.
 */
public class MaximumTest {
    //比较三个值并返回最大值
    public static > 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;//z更大
        }
        return max;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.printf("%d ,%d 和 %d 中最大的数为 %d\n\n", 3, 4, 5, maximum(3, 4, 5));
        System.out.printf("%.1f, %.1f 和 %.1f 中最大的数为 %.1f\n\n", 6.6, 6.7, 6.8, maximum(6.6, 6.7, 6.8));
        System.out.printf("%s, %s 和 %s 中最大的数为 %s\n\n", "pear", "apple", "orange", maximum("pear", "apple", "orange"));
    }
}

编译以上代码，运行结果如下所示：

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者参数化的类型。

实例

如下实例演示了我们如何定义一个泛型类：

package com.dp.movie.test;

/**
 * Created by root on 2016/12/5.
 */
public class Box {
    private T t;

    public void add(T t) {
        this.t = t;
    }

    public T getT() {
        return t;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Box integerBox = new Box();
        Box stringBox = new Box();

        integerBox.add(new Integer(10));
        stringBox.add(new String("菜鸟教程"));

        System.out.printf("整型值为 :%d\n\n", integerBox.getT());
        System.out.printf("字符串为 :%s\n",stringBox.getT());
    }
}

编译以上代码，运行结果如下所示：

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。

package com.dp.movie.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * Created by root on 2016/12/5.
 */
public class GenericTest {
    public static void main(String[] args) {
        List name = new ArrayList();
        List age = new ArrayList();
        List number = new ArrayList();

        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：

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

• 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收Number及其下层子类类型。

package com.dp.movie.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * Created by root on 2016/12/5.
 */
public class GenericTest {
    public static void main(String[] args) {
        List name = new ArrayList();
        List age = new ArrayList();
        List number = new ArrayList();

        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 data) {
        System.out.println("data :" + data.get(0));
    }
}

输出结果：

解析： 在（//1）处出现错误，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

• 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。