Java中的泛型詳解

更新時間：2015年04月14日 11:44:01 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Java中的泛型詳解,本文講解了泛型類或接口、從泛型類派生子類、偽泛型、類型通配符、通配符的上限、通配符的下限、擦除和轉(zhuǎn)換等內(nèi)容,需要的朋友可以參考下

所謂泛型：就是允許在定義類、接口指定類型形參，這個類型形參在將在聲明變量、創(chuàng)建對象時確定（即傳入實際的類型參數(shù)，也可稱為類型實參）

泛型類或接口

“菱形”語法

//定義

public interface List<E> extends Collection<E>

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable
//使用

List<String> list = new ArrayList();

//Java7以后可以省略后面尖括號的類型參數(shù)

List<String> list = new ArrayList<>();

從泛型類派生子類

復制代碼代碼如下:

//方式1

public class App extends GenericType<String>

//方式2

public class App<T> extends GenericType<T>

//方式3

public class App extends GenericType

偽泛型

不存在真正的泛型類，泛型類對Java虛擬機來說是透明的.JVM并不知道泛型類的存在,換句話來說,JVM處理泛型類和普通類沒什么區(qū)別的.因此在靜態(tài)方法、靜態(tài)初始化塊、靜態(tài)變量里面不允許使用類型形參。
- 以下方式都是錯誤的

復制代碼代碼如下:

private static T data;

static{

    T f;

}

public static void func(){

    T name = 1;

}

下面的例子可以從側(cè)面驗證不存在泛型類

復制代碼代碼如下:

public static void main(String[] args){

        List<String> a1 = new ArrayList<>();

        List<Integer> a2 = new ArrayList<>();  

    System.out.println(a1.getClass() == a2.getClass());

    System.out.println(a1.getClass());

    System.out.println(a2.getClass());

}

輸出

復制代碼代碼如下:

true

class java.util.ArrayList

class java.util.ArrayList

類型通配符

首先必須明確一點,假如Foo是Bar的父類，但是List<Foo>并不是List<Bar>的父類.為了表示各種泛型的父類,Java使用"?"來表示泛型通配.即List<?>來表示各種泛型List的父類.帶這種通配符List泛型不能設置（set）元素，只能獲取（get）元素。因為程序無法確定List中的類型，所以不能添加對象。但獲取的對象肯定是Object類型。

以下方法會編譯出錯：

復制代碼代碼如下:

List<?> list = new ArrayList<>();

list.add(new Object());

主意幾點：

1.List<String>對象不能被當成List<Object>對象使用，也就是說：List<String>類并不是List<Object>類的子類。

2.數(shù)組和泛型有所不同：假設Foo是Bar的一個子類型（子類或者子接口），那么Foo[]依然是Bar[]的子類型；但G<Foo>不是G<Bar>的子類型。

3.為了表示各種泛型List的父類，我們需要使用類型通配符，類型通配符是一個問號（?），將一個問號作為類型實參傳給List集合，寫作：List<?>（意思是未知類型元素的List）。這個問號（?）被稱為通配符，它的元素類型可以匹配任何類型。

通配符的上限

List<? extends SuperType>表示所有SuperType泛型List的父類或本身。帶有通配符上限的泛型不能有set方法，只能有g(shù)et方法。

設置通配符上限能解決如下問題：Dog是Animal子類，有個getSize方法要獲取傳入List的個數(shù),代碼如下

復制代碼代碼如下:

abstract class Animal {

    public abstract void run();

}

class Dog extends Animal {

    public void run() {

        System.out.println("Dog run");

    }

}

public class App {

    public static void getSize(List<Animal> list) {

        System.out.println(list.size());

    }

    public static void main(String[] args) {

        List<Dog> list = new ArrayList<>();

        getSize(list); // 這里編譯報錯

    }

}

這里編程出錯的原因是List<Animal>并不是List<Dog>的父類。解決方案一可以把getSize方法中形參List<Animal>改為List<?>，不過這樣的話在每次get對象的時候都要強制類型轉(zhuǎn)換，比較麻煩。使用通配符上限很好的解決了這個問題，可以把List<Animal>改為List<? extends Animal>，編譯就不會錯了，也不用類型轉(zhuǎn)換。

通配符的下限

List<? super SubType>表示SubType泛型List的下限。帶有通配符上限的泛型不能有g(shù)et方法，只能有set方法。

泛型方法

如果定義類、接口是沒有使用類型形參，但定義方法時想自己定義類型形參，這也是可以的，JDK1.5還提供了泛型方法的支持。泛型方法的方法簽名比普通方法的方法簽名多了類型形參聲明，類型形參聲明以尖括號括起來，多個類型形參之間以逗號（,）隔開，所有類型形參聲明放在方法修飾符和方法返回值類型之間.語法格式如下：

復制代碼代碼如下:

修飾符 返回值類型 方法名（類形列表）{

//方法體

}

泛型方法允許類型形參被用來表示方法的一個或多個參數(shù)之間的類型依賴關(guān)系，或者方法返回值與參數(shù)之間的類型依賴關(guān)系。如果沒有這樣的類型依賴關(guān)系，就不應該使用泛型方法。Collections的copy方法就使用泛型方法：

復制代碼代碼如下:

public static <T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src){ ...}

這個方法要求src類型必須是dest類型的子類或本身。

擦除和轉(zhuǎn)換

在嚴格的泛型代碼里，帶泛型聲明的類總應該帶著類型參數(shù)。但為了與老的Java代碼保持一致，也允許在使用帶泛型聲明的類時不指定類型參數(shù)。如果沒有為這個泛型類指定類型參數(shù)，則該類型參數(shù)被稱作一個raw type（原始類型），默認是該聲明該參數(shù)時指定的第一個上限類型。

當把一個具有泛型信息的對象賦給另一個沒有泛型信息的變量時，則所有在尖括號之間的類型信息都被扔掉了。比如說一個List<String>類型被轉(zhuǎn)換為List，則該List對集合元素的類型檢查變成了成類型變量的上限（即Object），這種情況被為擦除。

示例

復制代碼代碼如下:

class Apple<T extends Number>

{

 T size;

 public Apple()

 {

 }

 public Apple(T size)

 {

  this.size = size;

 }

 public void setSize(T size)

 {

  this.size = size;

 }

 public T getSize()

 {

  return this.size;

 }

}

public class ErasureTest

{

 public static void main(String[] args)

 {

  Apple<Integer> a = new Apple<>(6);    // ①

  // a的getSize方法返回Integer對象

  Integer as = a.getSize();

  // 把a對象賦給Apple變量，丟失尖括號里的類型信息

  Apple b = a;      // ②

  // b只知道size的類型是Number

  Number size1 = b.getSize();

  // 下面代碼引起編譯錯誤

  Integer size2 = b.getSize();  // ③

 }

}