java泛型

泛型的本质是为了参数化类型。也就是说在泛型使用过程中，操作的数据类型被指定为一个参数，这种参数类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法

泛型只在编译过程中有效, 在运行阶段失效;
泛型的类型参数只能是类类型，不能是简单类型

定义格式

class 类名称 <泛型标识：可以随便写任意标识号，标识指定的泛型的类型{
  private 泛型标识 /*（成员变量类型）*/ var; 
  .....

  }
}

泛型类

//此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型
//在实例化泛型类时，必须指定T的具体类型(注意: 这里T代表具体类型,非简单类型)
public class Generic{ 
    //key这个成员变量的类型为T,T的类型由外部指定  
    private T key;

    public Generic(T key) { //泛型构造方法形参key的类型也为T，T的类型由外部指定
        this.key = key;
    }

    public T getKey(){ //泛型方法getKey的返回值类型为T，T的类型由外部指定
        return key;
    }
}

//泛型的类型参数只能是类类型（包括自定义类），不能是简单类型
//传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同，即为Integer.
Generic genericInteger = new Generic(123456);

//传入的实参类型需与泛型的类型参数类型相同，即为String.
Generic genericString = new Generic("key_vlaue");
Log.d("泛型测试","key is " + genericInteger.getKey());
Log.d("泛型测试","key is " + genericString.getKey());

12-27 09:20:04.432 13063-13063/? D/泛型测试: key is 123456
12-27 09:20:04.432 13063-13063/? D/泛型测试: key is key_vlaue

在实例化时不使用泛型实参的话, 则可以定义为任何类型

Generic generic = new Generic("111111");
Generic generic1 = new Generic(4444);
Generic generic2 = new Generic(55.55);
Generic generic3 = new Generic(false);

Log.d("泛型测试","key is " + generic.getKey());
Log.d("泛型测试","key is " + generic1.getKey());
Log.d("泛型测试","key is " + generic2.getKey());
Log.d("泛型测试","key is " + generic3.getKey());

输出结果:

D/泛型测试: key is 111111
D/泛型测试: key is 4444
D/泛型测试: key is 55.55
D/泛型测试: key is false

泛型接口

泛型接口常被用在各种类的生产器中;
定义:

//定义一个泛型接口
public interface Generator {
    public T next();
}

使用:

/**
 * 传入泛型实参时：
 * 定义一个生产器实现这个接口,虽然我们只创建了一个泛型接口Generator
 * 但是我们可以为T传入无数个实参，形成无数种类型的Generator接口。
 * 在实现类实现泛型接口时，如已将泛型类型传入实参类型，则所有使用泛型的地方都要替换成传入的实参类型
 * 即：Generator，public T next();中的的T都要替换成传入的String类型。
 */
public class FruitGenerator implements Generator {

    private String[] fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Pear"};

    @Override
    public String next() {
        Random rand = new Random();
        return fruits[rand.nextInt(3)];
    }
}

通配符

Generic gen1 = new Generic(12345);
Generic gen2 =  Generic("Hello liangxifeng");
showKeyValue1(gen2);
public void showKeyValue1(Generic obj){
    System.out.println("泛型测试key value is " + obj.getKey());
}

以上运行会报错:

// showKeyValue这个方法编译器会为我们报错：Generic 
// cannot be applied to Generic
// showKeyValue(gInteger);

使用统配符 ?解决

public void showKeyValue1(Generic obj){
    System.out.println("泛型测试key value is " + obj.getKey());
}

以上程序在运行就不会报错了

此处’？’是类型实参，而不是类型形参！再直白点的意思就是，此处的？和Number、String、Integer一样都是一种实际的类型，可以把？看成所有类型的父类。是一种真实的类型

泛型方法

泛型类，是在实例化类的时候指明泛型的具体类型；
泛型方法，是在调用方法的时候指明泛型的具体类型。
必须使用 public 方式声明才叫泛型方法, 新声明的泛型方法中的T与所属类中声明的泛型T Class可以不一致;

/**
 * 泛型方法的基本介绍
 * @param tClass 传入的泛型实参
 * @return T 返回值为T类型
 * 说明：
 *     1）public 与 返回值中间非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。
 *     2）只有声明了的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
 *     3）表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。
 *     4）与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。
 */
public  T genericMethod(Class tClass)throws InstantiationException ,
  IllegalAccessException{
        T instance = tClass.newInstance();
        return instance;
}

详细说明

public class GenericTest {
   //这个类是个泛型类，在上面已经介绍过
   public class Generic{     
        private T key;

        public Generic(T key) {
            this.key = key;
        }

        //我想说的其实是这个，虽然在方法中使用了泛型，但是这并不是一个泛型方法。
        //这只是类中一个普通的成员方法，只不过他的返回值是在声明泛型类已经声明过的泛型。
        //所以在这个方法中才可以继续使用 T 这个泛型。
        public T getKey(){
            return key;
        }

        /**
         * 这个方法显然是有问题的，在编译器会给我们提示这样的错误信息"cannot reslove symbol E"
         * 因为在类的声明中并未声明泛型E，所以在使用E做形参和返回值类型时，编译器会无法识别。
        public E setKey(E key){
             this.key = keu
        }
        */
    }

    /** 
     * 这才是一个真正的泛型方法。
     * 首先在public与返回值之间的必不可少，这表明这是一个泛型方法，并且声明了一个泛型T
     * 这个T可以出现在这个泛型方法的任意位置.
     * 泛型的数量也可以为任意多个 
     *    如：public  K showKeyName(Generic container){
     *        ...
     *        }
     */
    public  T showKeyName(Generic container){
        System.out.println("container key :" + container.getKey());
        //当然这个例子举的不太合适，只是为了说明泛型方法的特性。
        T test = container.getKey();
        return test;
    }

    //这也不是一个泛型方法，这就是一个普通的方法，只是使用了Generic这个泛型类做形参而已。
    public void showKeyValue1(Generic obj){
        Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
    }

    //这也不是一个泛型方法，这也是一个普通的方法，只不过使用了泛型通配符?
    //同时这也印证了泛型通配符章节所描述的，?是一种类型实参，可以看做为Number等所有类的父类
    public void showKeyValue2(Generic obj){
        Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
    }

     /**
     * 这个方法是有问题的，编译器会为我们提示错误信息："UnKnown class 'E' "
     * 虽然我们声明了,也表明了这是一个可以处理泛型的类型的泛型方法。
     * 但是只声明了泛型类型T，并未声明泛型类型E，因此编译器并不知道该如何处理E这个类型。
    public  T showKeyName(Generic container){
        ...
    }  
    */

    /**
     * 这个方法也是有问题的，编译器会为我们提示错误信息："UnKnown class 'T' "
     * 对于编译器来说T这个类型并未项目中声明过，因此编译也不知道该如何编译这个类。
     * 所以这也不是一个正确的泛型方法声明。
    public void showkey(T genericObj){

    }
    */

    public static void main(String[] args) {


    }
}

public class GenericFruit {
    class Fruit{
        @Override
        public String toString() {
            return "fruit";
        }
    }

    class Apple extends Fruit{
        @Override
        public String toString() {
            return "apple";
        }
    }

    class Person{
        @Override
        public String toString() {
            return "Person";
        }
    }

    class GenerateTest{
        public void show_1(T t){
            System.out.println(t.toString());
        }

        //在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型E，这种泛型E可以为任意类型。可以类型与T相同，也可以不同。
        //由于泛型方法在声明的时候会声明泛型，因此即使在泛型类中并未声明泛型，编译器也能够正确识别泛型方法中识别的泛型。
        public  void show_3(E t){
            System.out.println(t.toString());
        }

        //在泛型类中声明了一个泛型方法，使用泛型T，注意这个T是一种全新的类型，可以与泛型类中声明的T不是同一种类型。
        public  void show_2(T t){
            System.out.println(t.toString());
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Apple apple = new Apple();
        Person person = new Person();

        GenerateTest generateTest = new GenerateTest();
        //apple是Fruit的子类，所以这里可以
        generateTest.show_1(apple);
        //编译器会报错，因为泛型类型实参指定的是Fruit，而传入的实参类是Person
        //generateTest.show_1(person);

        //使用这两个方法都可以成功
        generateTest.show_2(apple);
        generateTest.show_2(person);

        //使用这两个方法也都可以成功
        generateTest.show_3(apple);
        generateTest.show_3(person);
    }
}

泛型方法与可变参数

public  void printMsg( T... args){
    for(T t : args){
        Log.d("泛型测试","t is " + t);
    }
}

输出:

printMsg("111",222,"aaaa","2323.4",55.55);

静态方法与泛型

静态方法无法访问类上定义的泛型；
如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候，必须要将泛型定义在方法上

public class StaticGenerator {
    ....
    ....
    /**
     * 如果在类中定义使用泛型的静态方法，需要添加额外的泛型声明（将这个方法定义成泛型方法）
     * 即使静态方法要使用泛型类中已经声明过的泛型也不可以。
     * 如：public static void show(T t){..},此时编译器会提示错误信息：
          "StaticGenerator cannot be refrenced from static context"
     */
    public static  void show(T t){

    }
}

泛型方法的总结

无论何时，如果你能做到，你就该尽量使用泛型方法。
也就是说，如果使用泛型方法将整个类泛型化，那么就应该使用泛型方法。
另外对于一个static的方法而已，无法访问泛型类型的参数。所以如果static方法要使用泛型能力，就必须使其成为泛型方法。

泛型上下边界

在使用泛型的时候，我们还可以为传入的泛型类型实参进行上下边界的限制，如：类型实参只准传入某种类型的父类或某种类型的子类。
为泛型添加上边界，即传入的类型实参必须是指定类型的子类型

public void showKeyValue1(Generic obj){
    Log.d("泛型测试","key value is " + obj.getKey());
}

Generic generic1 = new Generic("11111");
Generic generic2 = new Generic(2222);
Generic generic3 = new Generic(2.4f);
Generic generic4 = new Generic(2.56);

//这一行代码编译器会提示错误，因为String类型并不是Number类型的子类
//showKeyValue1(generic1);

showKeyValue1(generic2);
showKeyValue1(generic3);
showKeyValue1(generic4);

我们修改一下泛型的定义

public class Generic{
    private T key;

    public Generic(T key) {
        this.key = key;
    }

    public T getKey(){
        return key;
    }
}

//这一行代码也会报错，因为String不是Number的子类
Generic generic1 = new Generic("11111");

泛型的上下边界添加，必须与泛型的声明在一起

//在泛型方法中添加上下边界限制的时候，必须在权限声明与返回值之间的上添加上下边界，即在泛型声明的时候添加
//public  T showKeyName(Generic container)，编译器会报错："Unexpected bound"
public  T showKeyName(Generic container){
    System.out.println("container key :" + container.getKey());
    T test = container.getKey();
    return test;
}

泛型数组

不能创建一个确切的泛型类型的数组, 但是使用通配符 ?使可以的

//错误写法
List[] ls = new ArrayList[10];
//正确写法
List[] lsa = new ArrayList[10];
//正确写法
List[] lsb = new ArrayList[10];

参考文章: http://m.blog.csdn.net/s10461/article/details/53941091

泛型方法定义和引用参考: http://www.cnblogs.com/iyangyuan/archive/2013/04/09/3011274.html
聊一聊-JAVA 泛型中的通配符 T，E，K，V，？：
https://juejin.im/post/5d5789d26fb9a06ad0056bd9?utm_source=gold_browser_extension

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泛型方法与可变参数

静态方法与泛型

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