Java泛型简介、定义和使用含有泛型的类、定义和使用含有泛型的方法、定义和使用含有泛型的接口、泛型通配符?、受限泛型

泛型简介：

集合中存储数据的类型称之为泛型，泛型是一种未知的数据类型，当不知道使用什么数据类型的时候可以使用泛型；

当创建对象时在指明数据类型并赋值给泛型即可；泛型也可以看做是一个变量，用来存储数据。

常见泛型中：字母E表示元素，字母T表示Type,当然如果泛型的数据类型已知的话可以传入确定的数据类型，如String，底层实际是将String传递给了E

import java.util.ArrayList;//导包
import java.util.Iterator;
public class Generic{
    public static void main(String[] args){
        // 1.集合中为了安全，一般是需要指定数据类型的，<类型>，类型值除int(Integer)、char(Character),其它类型将数据类型的首字母大写即可
        ArrayList<String> arraylist = new ArrayList<String>();
        arraylist.add("星期一");
        System.out.println(arraylist); // [星期一]
        arraylist.add("星期二");
        System.out.println(arraylist); // [星期一, 星期二]

        // 2.使用泛型的好处：避免数据类型转换，存什么类型取什么类型；将运行期异常提升到了编译器；泛型的弊端：指明数据类型后只能存储指定类型的数据。
        ArrayList<Integer> arrayInt = new ArrayList<Integer>();
        arrayInt.add(10);
        System.out.println(arrayInt);
        // arrayInt.add("20"); // 泛型是什么类型，在新增数据的时候就是什么数据类型的数据，否则编译不通过
        arrayInt.add(20);
        System.out.println(arrayInt);

        // 3.集合不使用泛型时，默认数据类型是Object，可以存储任意类型的数据，此时不安全会发生异常。
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add('1');
        list.add("abc");
        list.add(12);
        System.out.println(list); // 编译时提示： Generic.java使用了未经检查或不安全的操作; 打印结果：[1, 1, abc]

        // 4.使用迭代器遍历list:
        // 获取集合的迭代器：
        Iterator iter = list.iterator();
        //遍历并打印数据：
        //hasNext判断是否有元素
        while (iter.hasNext()) {
            // next获取元素
            Object item = iter.next();
            System.out.println(item);

            // 向下转型时会抛出异常：Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.base/java.lang.Integer cannot be cast to java.base/java.lang.String at Generic.main(Generic.java:37)，使用泛型约束后在编译时就会提示
            String str = (String) item;
            System.out.println(str.length());
            System.out.println(str);
        }
    };
};

定义和使用含有泛型的类:

定义泛型类时只需要在类名称后面加<类型>，类里面的数据类型用尖括号中的类型代替，使用泛型类时和普通类一样创建，区别就是可以使用泛型创建对象，也可以不使用泛型创建对象，但是不使用泛型创建对象时，它默认是Object类型，而且也是不推荐的，如下面E的使用：

泛型类：

// 定义含有泛型的类时，在类名称后面写<类型>即可，E表示任意元素的泛型
public class GenericClass<E> {
//public class GenericClass{
    // 1.定义一个含有泛型的类（模拟ArrayList集合），泛型是一个未知的数据类型，当不确定数据类型的时候可以使用泛型,泛型可以接收任意数据类型，在创建对象时在指明数据类型：
    private E name;
//    private String name;

    public E getName() {
//    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(E name) {
//    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
};

使用泛型类：

public class UserGenerIcClass {
    public static void main(String[] args) {
        // 1.使用GenericClass类，不传泛型时默认是Object类型
        GenericClass gc = new GenericClass();
        // 当创建类的时候，如果数据类型是写死的，那么在这里设置和读取的时候也只能是指定写死的类型，如：
        gc.setName("苦海");
        System.out.println(gc.getName());// 苦海

        // 2.使用泛型创建对象：
        GenericClass<Integer> gcInt = new GenericClass<Integer>();
        // gcInt.setName('1'); 使用了泛型，如果数据类型不符合就会编译不通过
        gcInt.setName(18);
        System.out.println(gcInt.getName());// 18

        GenericClass<Character> gcChar = new GenericClass<Character>();
        gcChar.setName('f');
        System.out.println(gcChar.getName());// f
    }
}

定义和使用含有泛型的方法：

定义含有泛型的方法：

// 含有泛型的方法：泛型定义在方法修饰符和返回值之间，如： public <泛型> 返回值类型(参数(使用泛型)){}
public class DefGenericMethodsClass {
    // 前面定义了泛型，后面括号中才可以使用：这里S是随便写的，这里可以写任意字符串
    public <S> void defGenericMethods(S s) {
        System.out.println(s);
    }

    // 定义一个含有泛型的静态方法：
    public static <S> void staGenericMethods(S s) {
        System.out.println(s);
    }

    // 定义一个普通的方法：
    public static void commonMethods (String s) {
        System.out.println(s);
    }
}

使用含有泛型的方法：

public class UseGenericMethodsClass {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建含有泛型方法的对象：
        DefGenericMethodsClass gm = new DefGenericMethodsClass();
        // 调用含有泛型的方法，传递什么类型，泛型就是什么类型
        gm.defGenericMethods(10); // 10
        gm.defGenericMethods('a'); // a
        gm.defGenericMethods("121"); // 121

        // 调用静态方法：
        DefGenericMethodsClass.staGenericMethods("静态方法");
        // 调用普通方法：接收参数时必须指定类型，且传参数时也要求一直
        gm.commonMethods("hello");
        // gm.commonMethods(true); // 定义什么类型，传递什么类型，否则报错
        // gm.commonMethods(123);
    }
}

定义和使用含有泛型的接口：

定义含有泛型的接口：

// 定义含有泛型的接口：在接口名称后面加<类型>
public interface DefGenericInterface<S> {
    // 定义一个抽象方法：
    public abstract void methods(S s);
}

使用含有泛型的接口，有两种方式：

方式一接口实现类：

// 使用含有泛型的接口第一种方式：定义接口实现类，实现接口，指定接口泛型：
public class UseGenericInterface implements DefGenericInterface<String> {
    @Override
    public void methods(String s) {
        System.out.println(s);
    };
}

方式一使用接口实现类：、

// 定义一个普通的类使用接口实现类：
public class UseGenericInterfaceClass {
    public static void main(String[] args) {
        UseGenericInterface gi = new UseGenericInterface();
        gi.methods("hello"); // hello
    }
}

方式二接口实现类：

// 使用含有泛型的接口第二种方式：接口使用什么泛型，实现类就用什么泛型，类跟着接口走，相当于定义了一个含有泛型的类，创建对象时指定泛型的类型
public class UseGenericInterfaceTwo<S> implements DefGenericInterface<S> {
    @Override
    public void methods(S s) {
        System.out.println(s);
    };
}

方式二使用接口实现类：

public class UseGenericInterfaceClassTwo {
    public static void main(String[] args) {
        UseGenericInterfaceTwo<Integer> gi = new UseGenericInterfaceTwo<Integer>();
        gi.methods(255); // 255
    }
}

泛型通配符?：

当使用泛型类或者接口时，传逆的数据中，泛型类型不确定，可以通过通配符表示。但是一旦使用泛型的通配符后，只能使用Objet类中的共性方法，集合中元素自身方法无法使用,只能接收数据，不能往集合中存储数据：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

// 泛型通配符：只能作为方法的参数使用，不能创建对象使用，如下面定一个万能遍历结合的方法
public class GenericWildcard {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
        list1.add(1);
        list1.add(2);
        forEachArrayList(list1);

        ArrayList<Character> list2 = new ArrayList<Character>();
        list2.add('z');
        list2.add('a');
        forEachArrayList(list2);
    }
    public static void forEachArrayList(ArrayList<?> list) {
        // 获取遍历器：
        Iterator<?> item = list.iterator();
        while(item.hasNext()){
            Object it = item.next();
            System.out.println(it);
        }
    }
}

受限泛型：

前面设置泛型的时候是没有做限制的，只要是类都可以设置，但是在Java的泛型中可以指定一个泛型的上限和下限：

泛型上限：只能接收该类型及其子类

格式：类型名称 对象名称

泛型下限： 只能接收该类及其父类

格式：类型名称 对象名称

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class GenericLimit {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义多个类型的集合并测试受限泛型：
        Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
        getElementExtends(list1);
        // getElementSuper(list1); // 报错：只能传入当前类型或父类

        Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
        // getElementExtends(list2); // 报错：String和Number没有上下级关系
        // getElementSuper(list2); // 报错：String和Number没有上下级关系

        Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
        getElementExtends(list3);
        getElementSuper(list3);

        Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();
        getElementExtends(list3);
        getElementSuper(list3);
    }
    // 类之间的继承关系：
    // Integer 继承-> Number 继承-> Object
    // String 继承-> Object

    // 定义一个泛型下限：传入的类型只能是Number或子类
    public static void getElementExtends(Collection<? extends Number> param){};
    // 定义一个泛型上限：传入的类只能是Number或父类
    public static void getElementSuper(Collection<? super Number> param){};
}

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笔者：苦海