Java泛型基础概念

Java 泛型是 Java SE 5 引入的一种特性，允许在编写代码时指定类、接口或方法的类型参数。通过泛型，你可以编写更具通用性、类型安全的代码，避免在运行时遇到不必要的类型转换错误。

1. 泛型的基本语法

泛型的基本形式如下：

class Box {
    private T t;

    public void set(T t) { this.t = t; }
    public T get() { return t; }
}

这里，T 是一个类型参数，可以被任何类型替代。当你实例化 Box 类时，你可以指定 T 是什么类型：

Box integerBox = new Box<>();
Box stringBox = new Box<>();

2. 泛型类

泛型类是将类中的某个或多个属性设为泛型类型。例如，ArrayList 就是一个常见的泛型类，其中 E 代表集合中元素的类型。

public class Pair {
    private K key;
    private V value;

    public Pair(K key, V value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }

    public K getKey() { return key; }
    public V getValue() { return value; }
}

你可以这样使用这个泛型类：

Pair pair = new Pair<>(1, "Apple");

3. 泛型方法

泛型方法允许在方法内部定义类型参数，这些类型参数的作用范围仅限于该方法。泛型方法的声明方式是在返回类型前面加上 。

public  void printArray(T[] array) {
    for (T element : array) {
        System.out.println(element);
    }
}

你可以这样调用这个方法：

Integer[] intArray = { 1, 2, 3 };
String[] stringArray = { "Hello", "World" };
printArray(intArray);
printArray(stringArray);

4. 有界类型参数

有时候你希望泛型类型参数是某种类型的子类（或实现某接口），这时可以使用有界类型参数。语法是 。

public  void processNumbers(T[] numbers) {
    for (T number : numbers) {
        System.out.println(number.doubleValue());
    }
}

此方法仅接受 Number 类及其子类的数组。

5. 通配符

通配符 ? 表示未知的类型，它在以下情况下非常有用：

7. 注意事项

总结

通过掌握 Java 泛型的基本概念和实际应用，开发者能够编写更灵活、复用性更高且类型安全的代码。这不仅提高了代码的可维护性，还能在编译时避免许多潜在的错误。

• 无界通配符 ：可以接受任何类型。
• 有界通配符 ：类型必须是 T 或 T 的子类。
• 下界通配符 ：类型必须是 T 或 T 的超类。

  public void printList(List list) {
      for (Object elem : list) {
          System.out.println(elem);
      }
  }
  

  6. 泛型在实际项目中的应用

  泛型主要用于以下几个方面，提升代码的灵活性和安全性：

• 集合框架：Java 的集合框架广泛使用了泛型，像 List、Map 等，使得集合中的元素类型在编译期就得到检查，避免了运行时的类型转换错误。

• 类型安全的API：通过泛型，你可以创建类型安全的 API。例如，开发者可以利用泛型来编写通用的数据处理方法，而不必为每种数据类型单独编写处理方法。

• 复用性高的代码：泛型可以让你编写更加通用和复用性高的代码。例如，排序算法可以使用泛型来对不同类型的数组进行排序，而不需要针对每种类型单独实现。

• 类型擦除：Java 的泛型是通过类型擦除实现的，即在编译时，所有的泛型信息都会被移除，这意味着运行时无法获得泛型参数的类型。
• 原始类型：避免使用原始类型（如 List 而非 List），因为它会导致类型安全问题。
• 实例化泛型类型：无法直接实例化泛型类型（如 new T()），因为在运行时无法确定 T 的具体类型。