一、什么是泛型
泛型的本质就是参数化类型,类似于将参数的类型定义成一个变量
二、为什么使用泛型
- 泛化,可以用泛型代表任意的类型
- 保证数据类型一致,在ArrayList这个泛型类中,通过设定不同的类型,可以往集合里面存储不同类型的数据类型,而且只能存储设定的数据类型,保证了数据类型的一致性
- 代码复用,可以使用不同类型的参数执行相同的操作
- 类型安全,泛型中的类型在使用中指定,不需要强制转换
- 提高运行效率,使用泛型可以减少使用Object类型说需要的装箱和拆箱操作,减少系统开销
三、泛型的使用
1、常用的泛型变量
- T 类型(Type)
- K 键(Key)
- V 值(Value)
2、泛型类
最简单的泛型类设计如下:
class GenericsClass<T>{
private T date;
public T getDate(){
return this.date;
}
public void setDate(T date){
this.date = date;
}
}
泛型类的类型参数可以是多个,如<K,V>,<T,K,V>等。
泛型类最常用的应用场景是元组,由于return只能返回单个对象,如果我们构建一个元组,便可以返回多个数据,免去构建大量返回类的繁琐工作。
元组的构造例子如下:
class Tuple<A,B>{
public final A first;
public final B second;
public TwoTuple(A a,B b){
first = a;
second = b;
}
public String toString(){
return "(" + first + "," + second + ")";
}
public static void main(String[] args){
Tuple<String,Integer> tuple = new Tuple<>("Tuple",100);
System.out.println(tuple); //输出结果:(Tuple,100)
}
}
3、泛型接口
泛型接口简单示例如下:
public interface GenericesInterface<T>{
public void setDate(T date);
public T getDate();
}
泛型实现类的两种示例如下:
class GenericesImpl implements GenericesInterface<String>{
@Override
public String getDate(){
return "String";
}
public static void main(String[] args){
GenericesImpl a = new GenericesImpl();
System.out.println(a.getDate());
}
}
class GenericesImplTwo<T> implements GenericesInterface<T>{
private T date;
public void setDate(T date){
this.date = date;
}
@Override
public T getDate(){
return date;
}
public static void main(String[] args) {
GenericesImplTwo<String> a = new GenericesImplTwo<>();
a.setDate("String");
System.out.println(a.getDate());
}
}
如果实现类不声明泛型,需要将使用泛型的地方替换为具体的数据类型
4、泛型方法
泛型方法简单示例如下:
public <T> void genericesMethod(T date){
System.out.println(date);
}
并非使用了泛型参数的方法就是泛型方法,只有在修饰符与返回值中间声明了泛型参数类型,才是泛型方法,此时才可以在方法中使用泛型。
5、泛型通配符
- 上界通配符 <? extents Parent> 可以使用该类及其子类
- 下界通配符 <? super Child> 可以使用该类及其父类
- 无限制通配符 <?> 不限制类型
6、限定泛型类型变量
- 对类的限定:
public class GenericesClass<T extends List & Serializable>{
......
}
- 对方法的限定:
public static<T extends List>T genericesMethod(T date) {
......
}
四、泛型擦除
1、什么是泛型擦除
泛型擦除指在编译阶段,将泛型替换为他的边界类型,即非限定类型变量替换为Object,限定泛型类型则替换为第一个边界限定类型,如<T extends ArrayList>中T替换成ArrayList。虚拟机在运行阶段不识别泛型。泛型擦除本质上还是使用了类型的强制转换,不过由于编译阶段已经对数据进行过校验,保证了数据的一致性,所以是一种比较安全的转换。
2、为什么会使用泛型擦除
泛型在设计的时候为了兼容原来的旧代码,使用了泛型擦除
五、泛型是否协变
泛型并不是协变的,例子如下:
Number[] a = new Integer[10]; //正确
List<Number> a = new ArrayList<Integer>; //错误
这样做保证了放入的数据的类型一致
六、泛型的约束和局限性
- 泛型类不能实例化
- 基本数据类型不能作为泛型类型
- 无法使用instanceof关键字或==判断泛型类的类型
- 泛型类不能继承Exception或者Throwable
- 泛型参数是继承关系的泛型类之间是没有继承关系的