Java泛型总结之定义泛型接口、类和类型通配符

Java泛型总结之定义泛型接口、类和类型通配符

• 前言：在前面总结Collection接口时常常会用到泛型知识，以及在之前对Okhttp3进行封装时用上了泛型，封装需要泛型是因为工具类需要有通用性，适合各种自定义类的数据传入，所以需要有泛型思想。所以，我决心把泛型知识都梳理一遍，方便自己也尽量给同仁们一些帮助。

（一）初识泛型

（一）.为什么要使用泛型？我们看下面这个例子：

public class GenericTest {

    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
        list.add("Hello");
        list.add("Hi");
        list.add(100);

        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            String name = (String) list.get(i); // 出现异常
            System.out.println("name:" + name);
        }
    }
}

• 对于集合List，里面元素默认为Object类，但是在循环过程中，List对加入的元素原始类型全给忘记了，只记得它们是Object类。所以在String name = (String) list.get(i);这行代码中，将Integer类型的数据错转为String，引发了ClassCastException，类型转换异常。
• 由此我们发现：当我们将一个对象放入集合中，集合不会记住此对象的类型，当再次从集合中取出此对象时，改对象的编译类型变成了Object类型，但其运行时类型仍然为其本身类型。

（二）.使用泛型

• 从Java5以后，Java引入了参数化类型，允许程序在创建集合时指定集合元素的类型。

public class GenericTest {

    public static void main(String[] args) {
        /*
        List list = new ArrayList();
        list.add("Hello");
        list.add("Hi");
        list.add(100);
        */

        List list = new ArrayList();
        list.add("Hello");
        list.add("Hi");
        //list.add(100);   // 1  提示编译错误

        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            String name = list.get(i); // 2
            System.out.println("name:" + name);
        }
    }
}

• 采用泛型写法后，在//1处想加入一个Integer类型的对象时会出现编译错误，通过List，直接限定了list集合中只能含有String类型的元素，从而在//2处无须进行强制类型转换，因为此时，集合能够记住元素的类型信息，编译器已经能够确认它是String类型了。

(三).定义泛型接口、类

• 我们来看一下List接口、Iterator接口、Map的源码片段

//定义接口时指定一个类型形参，该形参名为E
public interface List{
//在该接口中，E可作为类型使用
//下面方法可以使用E作为参数类型

  boolean add(E e);
  Iterator iterator();

}

//定义该接口时指定了两个类型形参，其形参名为K,V
public interface Map{

    //在该接口中K,V完全可以作为类型使用
    Set keySet();
    V put(K key,V value);

}

• 我们看一个最简单的泛型小例子：

public class GenericTest {

    public static void main(String[] args) {

        Box name = new Box("corn");
        System.out.println("name:" + name.getData());
    }

}

class Box {

    private T data;

    public Box() {

    }

    public Box(T data) {
        this.data = data;
    }

    public T getData() {
        return data;
    }

}

• 由上面例子可知，允许在定义接口、类时声明类型形参，类型形参在整个接口，类体内都可当成类型使用。

（四）.从泛型类派生子类

• 当创建了带泛型声明的接口、父类之后，可以为该接口创建实现类，或从该父类派生子类。但是当用这些接口、父类时不能再包含类型参数。如下面代码为错：

//Apple类不能跟类型形参
public class A extends Apple<T>{}

• 必须改为如下代码：

//使用Apple类时，没有为T形参传入实际的类型参数
public class A extends Apple<String>{}

(五)并不存在泛型类

• 先看一个简单例子：

public class GenericTest {

    public static void main(String[] args) {

        Box name = new Box("corn");
        Box age = new Box(712);

        System.out.println("name class:" + name.getClass());      // com.qqyumidi.Box
        System.out.println("age class:" + age.getClass());        // com.qqyumidi.Box
        System.out.println(name.getClass() == age.getClass());    // true

    }

}

• 由此，我们发现，在使用泛型类时，虽然传入了不同的泛型实参，但并没有真正意义上生成不同的类型，传入不同泛型实参的泛型类在内存上只有一个，即还是原来的最基本的类型（本实例中为Box），当然，在逻辑上我们可以理解成多个不同的泛型类型。

• 究其原因，在于Java中的泛型这一概念提出的目的，导致其只是作用于代码编译阶段，在编译过程中，对于正确检验泛型结果后，会将泛型的相关信息擦出，也就是说，成功编译过后的class文件中是不包含任何泛型信息的。泛型信息不会进入到运行时阶段。

【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，不管泛型的类型形参传入哪一种类型实参，对于java来说，它们依然被当做一个类来处理，在内存中也只占用一块内存来处理。

(六).类型通配符

• 我们先来看这样一个片段

public void test(List