Java核心技术知识点笔记—泛型程序设计（一）

前言：使用泛型机制编写的代码，比杂乱地使用Object变量，而后再强制转换类型的代码，具有更好的安全性和可读性。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。

1、类型参数（type parameters）：为何使用泛型程序设计？以ArrayList来探讨。在Java中增加泛型类之前，ArrayList维护的是一个Object引用的数组，类似：

public class ArrayList {
    private Object[] elementData;
    ...
    public Object get(int i) {...}

    public void set(Object o) {...}
}

如此，在使用的时候会有两个问题：

（1）在获取一个值时需要强制类型转换：

        ArrayList list = new ArrayList();
        Object o = list.get(0);
        String str = (String) o;

（2）没有类型检查：

在添加元素时，可以向列表中添加任意类型的对象。如此，当在其他地方获取值的时候，由于需要如（1）的强制转换，很容易就会产生一个类型转换错误的异常。

对上面两个问题，泛型提供的类型参数提供了很好的解决方案。ArrayList类通过一个类型参数来指示元素的类型：

ArrayList list = new ArrayList<>();

如此，代码获得了很好的可读性。在使用的时候也更加安全。

类型参数的魅力正在于此，使程序具有更好的可读性和安全性。

2、定义简单的泛型类：

一个泛型类（generic class）就是具有一个或多个类型变量的类，其定义方法如下：

public class TestGenericC {
    private T first;

    public T getFirst() {
        return first;
    }

    public void setFirst(T first) {
        this.first = first;
    }
}

如上，类型变量T通过尖括号括起来放在类名后面，如此定义了一个泛型类TestGenericC。类型变量可以有多个，使用逗号分隔，用于指定方法的返回类型以及域和局部变量的类型。

3、类型变量：

（1）类型变量使用大写形式，且比较短。在Java库中，使用E表示集合的元素类型，K和V分表表示表的关键字与值的类型，T（需要时也可用临近的U和S）表示“任意类型”。

（2）类型变量的限定：有时，需要确信类型变量属于某个特定的类，此时，可以对类型变量做一个限定，通过使用extends关键字。

public class TestGenericC {
    private T first;

    public T getFirst() {
        return first;
    }

    public void setFirst(T first) {
        this.first = first;
    }
}

观察上述代码，类型变量T后面加上了extends Comparable & Serializable，这就对T做出了限定。一个类型变量可以有多个限定，多个限定类型之间用&分隔。