泛型的小结

什么是泛型

从JDK1.5开始引入泛型（generic）语法。对类型实现了参数化，编辑器根据上下文推导出实参类型，省略了实参类型的填写。

泛型的相关概念

术语准备

术语	范例	说明
参数化的类型	List	表示List中元素的类型为String的容器
实际类型参数	String	泛型使用时的实参
泛型	List	声明中具有一个或者多个类型参数的类或接口即泛型
形式类型参数	E	泛型声明中的形参
原生态类型	List	Raw Type。即没有使用泛型，主要是为了兼容之前大量没有使用泛型的代码。
有限制类型参数		只接受 Number 的子类型或者 Number 本身作为 E 的类型实参。 范围上界
递归类型限制	>	只接收实现了Comparable接口的。范围上界
有限制通配符类型	List	只接受Number 或其子类类型。范围上界
无限制通配符类型	List	可以接收任意类型
类型令牌	String.class	类的字面用在方法传递时的称呼
泛型方法	static List aslist(E[] a)

泛型的编译时进行泛型擦除

程序编写的时候可以指定了泛型的元素类型为String类型，在编译的时候就变成Object。

擦除机制，在编译的过程中，将泛型转换（所有类型）为Object的机制。

泛型的作用

• 加强类型安全检查：存放元素时，指明容器接收的对象的类型，让编译器进行类型安全检查
• 无需手动进行类型转换，加快运行效率：取出元素时，无需手动进行类型转换，加快运行效率

进行类型安全检查之后，会在编译过程中反馈错误，减少运行时的错误。

泛型的使用

泛型常用的形参大写字母

• E 表示 Element
• K 表示 Key
• V 表示 Value
• N 表示 Number
• T 表示 Type
• S, U, V - 第二、第三、第四个类型

泛型类语法

class 类名称 <泛型标识、泛型标识，...> {
    private 泛型标识 变量名；
    ......
}

泛型接口语法

interface 接口名称 <泛型标识，泛型标识,...>{
        泛型标识 方法名();
}      

泛型方法语法

方法限定符 <类型形参列表> 返回值类型 方法名称(形参列表){

}

泛型类的简单示例

// 定义泛型类
public class GenericClass<T, N> {
    private T value1;
    private N value2;

    // 使用泛型类型作为形参类型和返回值
    public T getValue1() {
        return value1;
    }

    public void setValue1(T value1) {
        this.value1 = value1;
    }

    public N getValue2() {
        return value2;
    }

    public void setValue2(N value2) {
        this.value2 = value2;
    }

    public static void main(String[] args) {
        GenericClass<Integer, String> s1 = new GenericClass<>();
        s1.setValue1(1);
        s1.setValue2("XX");
        System.out.println(s1.getValue1() + ":" + s1.getValue2());
        GenericClass<Double, String> s2 = new GenericClass<>();
        s2.setValue1(1.1);
        s2.setValue2("YY");
        System.out.println(s2.getValue1() + ":" + s2.getValue2());
    }
}

泛型接口的简单示例

在接口中定义的类型参数可以在接口中当做类型使用，任何需要类型的地方都可以使用类型参数替代

// 定义泛型接口的类型参数为T
public interface Humans<T> {
    // 使用类型参数T作为方法参数类型
    void say(T t);
	// 使用类型参数T作为返回值类型
    T get();
}

// 实现泛型接口的时候传入类型
public class BlackHuman implements Humans<BlackHuman> {
    public final String name;

    public BlackHuman(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void say(BlackHuman yellowHuman) {
        System.out.println("我叫" + this.name + "，是黑种人");
    }

    @Override
    public BlackHuman get() {
        return this;
    }
}

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        BlackHuman blackHuman = new BlackHuman("乔丹");
        blackHuman.say(blackHuman);
        System.out.println(blackHuman.get().name);
    }
}

基于泛型的简单工厂方法

public interface IService {
    String getServiceName();
}

public class MyService1 implements IService {
    @Override
    public String getServiceName() {
        return "My Service1.";
    }
}

public class MyService2 implements IService {
    @Override
    public String getServiceName() {
        return "My Service2.";
    }
}

package com.donny.demo;

/**
 * @author [email protected]
 * @description
 * @date 2023/10/8
 */
public class ServiceFactory {

    private ServiceFactory() {
    }

    // 简单写法-通过额外参数表名服务
    public static IService getService(String key) {
        if ("MyService1".equals(key)) {
            return new MyService1();
        } else if ("MyService2".equals(key)) {
            return new MyService2();
        } else {
            return null;
        }
    }

    // 使用泛型方法
    public static <T> T getInstance(Class<T> className) {
        T result = null;
        try {
            result = className.newInstance();
        } catch (IllegalAccessException | InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }
}

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        IService service1 = ServiceFactory.getInstance(MyService1.class);
        IService service2 = ServiceFactory.getInstance(MyService2.class);
        System.out.println(service1.getServiceName());
        System.out.println(service2.getServiceName());
    }
}

泛型的上界与下界

由于java中继承的特性

上界语法

class 类名称 <类型标识 extends 类型边界> {
    ......
}

类型边界可以是类，也可以是接口。若类型边界是类，那么泛型中的类型只能接受边界类本身或其子类。若类型边界是接口，那么泛型中的类型必须实现了边界接口。

// 传入的类型需要是Number或Number的子类
public interface Price<? extends Number> {
}

// 传入的类型需要实现Comparable接口
public class ApplicableTransition<? extends Comparable<E>> {
}

下界语法

class 类名称 <类型标识 super 类型边界> {
    ......
}

类型边界可以是类，也可以是接口。若类型边界是类，那么泛型中的类型只能接受边界类本身或其父类。

泛型的一些使用建议

1. 不使用原生态类型

2. 消除非受检警告

   可以在类，方法，对象声明上增加注解来消除非受检个告警

   @SuppressWarnings("unchecked")
   

3. 使用泛型时，列表优先于数组

4. 利用有限通配符提升api的灵活性

5. 优先考虑类型安全的异构容器