Java 中的泛型 (Generic)

泛型 (Generic)

泛型 (Generic)，即“参数化类型”，就是允许在定义类、接口、方法时使用类型形参，这个类型形参将在使用时(声明变量、创建对象、调用方法)传入实际的类型参数(类型实参)。

好处

泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，可以提高代码的重用率。

规则

1. 使用简练的名字作为类型形参的名字，最好为单个的大写字母，比如 T ；
2. 如果一个泛型类有泛型方法，对于它们的类型形参来说，应避免使用相同的名字；
3. 泛型的类型实参只能是类类型，不能是基本数据类型。

“菱形”语法

在 Java 7 之前，如果使用带泛型的接口、类定义变量时，调用构造器创建对象时，构造器后面必须带泛型，如： List list = new ArrayList();
而从 Java 7 开始，Java 允许在构造器后面不带完整的泛型信息，只需给出一对尖括号即可<>，如：List list = new ArrayList<>();

定义泛型类

具体例子：

Person - class

上面定义了一个带泛型声明的 Person 类，其有一个形式参数为泛型的构造器和一个返回值类型为泛型的 getInfo() 方法，使用 Person 类时就可以为 T 类型形参传入实际的类型参数。

运行结果：

Result

结果分析：

第27行代码的返回结果为 true，这是因为不管为泛型的类型形参传入什么类型实参，它们依然被当成同一个类处理，在内存中也只占一块内存空间。因此，在静态变量、静态方法、静态初始化块的声明和初始化中均不能使用类型形参。另外，instanceof 运算符后也不能使用泛型类。

定义泛型接口

定义泛型接口与定义泛型类道理相同。

定义泛型方法 (Generic Method)

1. 泛型方法，即在声明方法时定义一个或多个类型形参；
2. 语法格式为：
    修饰符  返回值类型 方法名 (参数列表) {}
3. 泛型方法中定义的类型形参只能在该方法里使用。

类型通配符

1. 类型通配符是一个问号 ? ， 将问号作为类型实参传给泛型类或泛型接口，如：List (意思是元素类型未知的 List)
2. 在 Java 的集合框架中，对于参数值是未知类型的容器类，只能读取其中元素，不能向其中添加元素，因为编译器无法确定添加的元素的类型和集合中的类型是否兼容，但 null 例外，因为它是所有引用类型的实例。

设定类型通配符的上限

1. 当使用 List 这种形式时，表明这个 List 集合可以是任何泛型 List 的父类，如果我们只希望这个 List 集合代表某一类型的父类，可以考虑设定类型通配符的上限。
2. 设定类型通配符上限的格式为：List
    注：Xxxx表示一个类，此处的 ? 表示未知类型，但是此处的未知类型一定是 Xxxx 的子类或它本身，Xxxx 称为这个通配符的上限(upper bound).
3. 由于编译器无法确定这个受限制的通配符的具体类型，所以不能把 Xxxx 对象及其子类的对象加入到这个泛型集合中，只能读取。

设定类型通配符的下限

设定类型通配符上限的格式为：List
    注：Xxxx表示一个类，此处的 ? 表示未知类型，但是此处的未知类型一定是 Xxxx 的父类或它本身，Xxxx 称为这个通配符的下限(lower bound).

设定类型形参的上限

1. 同设定类型通配符的上限一样，Java运行设定类型形参的上限，用于表示传给该类型形参的实际类型是该上限类型或其子类，如：
    public void drawAll(List shapes){}
    注：问号 ? 表示 Shape 的未知子类，编译器无法确定这个类型是什么，所以无法把任何对象添加到这种集合中
2. 当为需要类型形参设定多个上限时，类上限必须位于第一位，并且最多只有一个，而接口上限数量则没有限制，如：
    public class Student{}

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参考资料：

• Java泛型详解 - Jinuxwu的专栏
• 《疯狂 Java 讲义 第3版》- 李刚
• Java总结篇系列：Java泛型 - Windstep