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【6】Java泛型：泛型的基本概念和使用

现在开始深入学习Java的泛型了，以前一直只是在集合中简单的使用泛型，根本就不明白泛型的原理和作用。泛型在java中，是一个十分重要的特性，所以要好好的研究下。

一、泛型的基本概念

1、什么是泛型？

泛型的定义：泛型==参数化类型。
泛型是JDK 1.5的一项新特性，它的本质是参数化类型（Parameterized Type）的应用，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数，在用到的时候在指定具体的类型。

2、什么是参数化类型？

参数可以简单分为：

形参
实参
类型形参
类型实参

参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参），然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。

这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口和泛型方法。

3、为什么会出现泛型？

泛型思想早在C++语言的模板（Templates）中就开始生根发芽，在Java语言处于还没有出现泛型的版本时，只能通过Object是所有类型的父类和类型强制转换两个特点的配合来实现类型泛化。例如在哈希表的存取中，JDK 1.5之前使用HashMap的get()方法，返回值就是一个Object对象，由于Java语言里面所有的类型都继承于java.lang.Object，那Object转型为任何对象成都是有可能的。但是也因为有无限的可能性，就只有程序员和运行期的虚拟机才知道这个Object到底是个什么类型的对象。在编译期间，编译器无法检查这个Object的强制转型是否成功，如果仅仅依赖程序员去保障这项操作的正确性，许多ClassCastException的风险就会被转嫁到程序运行期之中。

4、真实泛型

泛型技术在C#和Java之中的使用方式看似相同，但实现上却有着根本性的分歧，C#里面泛型无论在程序源码中、编译后的IL中（Intermediate Language，中间语言，这时候泛型是一个占位符）或是运行期的CLR中都是切实存在的，List与List就是两个不同的类型，它们在系统运行期生成，有自己的虚方法表和类型数据，这种实现称为类型膨胀，基于这种方法实现的泛型被称为真实泛型。

5、伪泛型

Java语言中的泛型则不一样，它只在程序源码中存在，在编译后的字节码文件中，就已经被替换为原来的原始类型（Raw Type，也称为裸类型）了，并且在相应的地方插入了强制转型代码，因此对于运行期的Java语言来说，ArrayList与ArrayList就是同一个类。所以说泛型技术实际上是Java语言的一颗语法糖，Java语言中的泛型实现方法称为类型擦除，基于这种方法实现的泛型被称为伪泛型。（类型擦除在后面在学习）；

泛型确实是在编译阶段起作用，在生成的class文件中就没有了泛型信息，但是运行时是怎么找到原本的类型信息的呢？其实还是强制类型转换，编译器将之前用到从泛型对象的地方自动添加了强制类型转换。以前是自己做，现在是编译器帮忙做了

6、引入泛型的意义

使用泛型机制编写的程序代码要比那些杂乱的使用Object变量，然后再进行强制类型转换的代码具有更好的安全性和可读性。泛型对于集合类来说尤其有用。泛型程序设计（Generic Programming）意味着编写的代码可以被很多不同类型的对象所重用。

7、泛型的基本术语

以ArrayList和ArrayList做简要介绍：

泛型类型：整个成为ArrayList泛型类型；
参数化的类型：整个ArrayList 称为参数化的类型；
类型参数：ArrayList中的 E称为类型变量或者类型参数；
实际类型参数：ArrayList中的integer称为类型参数的实例或者实际类型参数；
typeof Integer：ArrayList中的称为typeof Integer；
原始类型：ArrayList称为原始类型；
对此总结成一句话：泛型类型在逻辑上看以看成是多个不同的类型，实际上都是相同的基本类型。

二、泛型变量的类型限定

在上面，我们简单的学习了泛型类、泛型接口和泛型方法。我们都是直接使用这样的形式来完成泛型类型的声明。有的时候，类、接口或方法需要对类型变量加以约束。看下面的例子：
有这样一个简单的泛型方法：

public static  T get(T t1,T t2) {  
        if(t1.compareTo(t2)>=0);//编译错误  
        return t1;  
    }

因为，在编译之前，也就是我们还在定义这个泛型方法的时候，我们并不知道这个泛型类型T，到底是什么类型，所以，只能默认T为原始类型Object。所以它只能调用来自于Object的那几个方法，而不能调用compareTo方法。

可我的本意就是要比较t1和t2，怎么办呢？这个时候，就要使用类型限定，对类型变量T设置限定（bound）来做到这一点。我们知道，所有实现Comparable接口的方法，都会有compareTo方法。所以，可以对做如下限定：

public static  T get(T t1,T t2) { //添加类型限定  
        if(t1.compareTo(t2)>=0);  
        return t1;  
    }

类型限定在泛型类、泛型接口和泛型方法中都可以使用，不过要注意下面几点：
1、不管该限定是类还是接口，统一都使用关键字 extends
2、可以使用&符号给出多个限定，比如：

public static extends Comparable&Serializable> T get(T t1,T t2)

3、如果限定既有接口也有类，那么类必须只有一个，并且放在首位置

public static extends Object&Comparable&Serializable> T get(T t1,T t2)

三、通配符的使用

通配符有三种：

无限定通配符形式

1、泛型中的？通配符

如果定义一个方法，该方法用于打印出任意参数化类型的集合中的所有数据，如果这样写：

import java.util.ArrayList;  
import java.util.Collection;  
import java.util.List;  
publicclass GernericTest {  
    publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception{  
        List listInteger =new ArrayList();  
        List listString =new ArrayList();  
        printCollection(listInteger);  
        printCollection(listString);      
    }   
    publicstaticvoid printCollection(Collection