Java泛型

一、泛型概念

泛型是一种类型的参数化，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。一般运用在集合类中比较多，就是一个集合在没有泛型规定的时候，他是可以放置任何类型的，如果规定好了泛型就只能放置该类了。他为了解决这样一个问题，就是在没有类型规定的前提下，这个集合类可以防止任何类型，这样在编译期他是没问题的，但是在运行期他可能报错，这样就不符合提早暴露问题的原则。

泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。

二、泛型原理

在编译的时候进行泛型擦除，在运行时不会有类型化参数。

使用泛型时指定的类型只在编译期生效，在编译后会将所有的类型参数擦除到它的第一个边界，未指定边界的情况下擦除为 Object。

三、泛型的语法和示例

泛型可以用来修饰方法、类、接口；

• 泛型方法

可以单独为方法声明泛型，而这个类不必是泛型类。定义泛型方法，只需要将泛型参数列表置于返回值之前。

泛型方法的模板：

/**
 * 泛型方法的基本介绍
 * @param tClass 传入的泛型实参
 * @return T 返回值为T类型
 * 说明：
 *     1）public 与 返回值中间<T>非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。
 *     2）只有声明了<T>的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
 *     3）<T>表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。
 *     4）与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。
 */
public <T> T genericMethod(Class<T> tClass)throws InstantiationException ,
  IllegalAccessException{
   
        T instance = tClass.newInstance();
        return instance;
}

泛型方法的代码示例：

public class GenericMethod {
   
    public  <T> T getParam(T parameter) {
   
        System.out.println("parameter = " + parameter);
        return parameter;
    }

    public static void main(String[] args) {
   
        GenericMethod generic = new GenericMethod();
        generic.getParam("aaa");
    }
}

静态方法也可以使用泛型，但是需要注意的是泛型方法中无法访问泛型类中泛型，其语法为：

public <T> T getParam(T parameter) {
   
    System.out.println("parameter = " + parameter);
    return parameter;
}

• 泛型类

在类名之后使用尖括号声明类型参数，声明的类型参数可以像普通类型一样用在类型声明处使用，到使用时再决定其具体类型，然后编译器会帮我们处理一些类型类型转换的细节。

 public class GenericClass<T> {
   
   T t;
 }

泛型类示例：

public class GenericClass<T> {
   
    public T value;

    public GenericClass(T value) {
   
        this.value = value;
    }

    public T getValue() {
   
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
   
        this.value = value;
    }

    public static void main(String[] args) {
   
        GenericClass<String> c = new GenericClass<String>("aaa");
        String value = c.getValue();
        System.out.println(value);

        GenericClass<Integer> c1 = new GenericClass<Integer>(111);
        Integer value1 = c1.getValue();
        System.out.println(value1);
    }
}

另外，可以通过 extends 显示的声明泛型类中类型参数的上界，若没有声明那么上界就是 Object。声明类上界后，在使用该泛型类时指定的类型只能为上界或其子类。

public class GenericClass2<T extends Number> {
   
    T value;

    public GenericClass2(T value) {
   
        this.value = value;
    }

    public T getValue() {
   
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
   
        this.value = value;
    }

    public static void main(String[] args) {
   

        GenericClass2<Integer> g = new GenericClass2<Integer>(111);

        System.out.println("g = " + g.getValue());
    }
}

• 泛型接口

接口也可以声明为泛型，声明方式同泛型类一样。

泛型接口语法模板：

public interface IGenericTest<T> {
    T getValue();
}

泛型接口示例：

public class IGenericTestImpl implements IGenericTest<String> {
   
    @Override
    public String getValue() {
   
        return "aaa";
    }


    public static void main(String[] args) {
   
        IGenericTestImpl impl = new IGenericTestImpl();
        String value = impl.getValue();
        System.out.println("value = " + value);
    }
}

四、泛型的通配符

在使用泛型的时候，我们还可以为传入的泛型参数进行上下边界的限制，如：类型参数只准传入某种类型的父类或某种类型的子类。

<? extends T>表示泛型的上限，为泛型添加上边界，即传入的类型实参必须是指定类型或其子类型。

使用了<? extends T> 声明的实例变量只能调用没有参数的方法，即只能读取。

GenericClass<? extends Integer> integerGenericClass = new GenericClass<>(111);
Integer value = integerGenericClass.getValue();
System.out.println("value = " + integerGenericClass.value);

<? super T>表示泛型的下限，为泛型添加下边界，即传入的类型实参必须是指定类型或其父类型

使用了<? super T> 声明的实例变量必须调用有参数的方法，即只能写入。

GenericClass<? super Integer> integerGenericClass = new GenericClass<>(111);
integerGenericClass.setValue(222);
System.out.println("value = " + integerGenericClass.value);

<?>表示只能传入一种确定类型。

五、常见问题

静态的属性、静态方法、和静态内部类是无法使用类的泛型参数的。如果要使用static方法具有泛型能力，可以使用泛型方法。

public class Calculate<T> {
   
    // 静态方法时无法使用T的，编译时就会报错
    public static T add(T a, T b) {
   
        T c = a + b;
    }
}

参考资料

1. Java 泛型最全指南：https://juejin.cn/post/6943770419820396580#heading-13
2. Java 泛型：https://www.runoob.com/java/java-generics.html
3. java 泛型详解-绝对是对泛型方法讲解最详细的，没有之一：https://www.cnblogs.com/coprince/p/8603492.html
4. Java泛型详解——绝对是对泛型方法讲解最详细的，没有之一！：https://cloud.tencent.com/developer/article/1172844