1.什么是泛型
- 是在定义类、接口和方法时，可以在声明时通过一定的格式指定其参数类型
- 使用时再指定具体的类型，从而使得类、接口和方法可以被多种类型的数据所实例化或调用
- 这种可以在编译时进行参数类型检查的技术被称为泛型，是 JDK 5 中引入的一个新特性
- 本质是参数化类型，给类型指定一个参数，在使用时再指定此参数具体的值，那这个类型就可以在使用时决定
- 优点
- 把运行时的错误，提前到编译时，这样就可以在编译时把错误提示出来，避免了运行时出现错误
- 使用泛型可以提高代码的复用性，因为它可以支持多种类型的数据。
2.为什么要用泛型
- 在没有泛型之前，从集合中读取到的每一个对象都必须进行类型转换
- 如果插入了错误的类型对象，在运行时的转换处理就会出错
- 集合容器里面如果没指定类型，默认都是Object类型，那什么到可以插入
- 减少了源代码中的强制类型转换，代码更加可读
- 案例
3.泛型的分类
- 可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法
- 泛型字母通常类型参数都使用大写的单个字母
- T：任意类型 type
- E：集合中元素的类型 element
- K：key-value形式 key
- V： key-value形式 value
4.泛型类和泛型接口案例实战
（1）什么是泛型类
- 泛型类型必须是引用类型，即类类型（不能使用基本数据类型）
- 在类名后添加一对尖括号，并在尖括号中填写类型参数
- 如果参数可以有多个，多个参数使用逗号分隔
（2）泛型类的定义
public class 类名 <泛型类型,...> { private 泛型类型 变量名 public 泛型类型 方法名(){ } public 返回值 方法名(泛型类型 t){ } .... }
- JDK1.7后，结尾的具体类型不用写
类名<具体数据类型> 对象名 = new 类名< >();
注意
- 泛型类创建的使用没有指定类型，则默认是object类型
- 泛型类型从逻辑上看是多个类型，实际都是相同类型
- Java 可以创建对应的泛型对象和泛型数组引用，但不能直接创建泛型对象和泛型数组
- Java 有类型擦除，任何泛型类型在擦除之后就变成了 Object 类型
- 因此创建泛型对象就相当于创建了一个 Object 类型的对象
- 所以直接创建泛型对象和泛型数组也的行为被编译器禁止
（3）案例实战（T是外部使用的时候来指定的类型）
package com.lixiang; public class GenericTest<T> { private Object[] arr; private int num; public GenericTest(int size){ arr = new Object[size]; num = 0; } public T get(int index){ if(index>=arr.length){ return null; } return (T) arr[index]; } public void put(T data){ if(num>arr.length){ return; } arr[num++] = data; } public static void main(String[] args) { GenericTest<String> genericTest = new GenericTest<>(5); genericTest.put("lixiang"); genericTest.put("lixiang"); System.out.println(genericTest.get(0)); } }
- 如果泛型类的子类也是泛型类，那父类和子类的类型要一致;
- 如果子类泛型有多个，那需要包括父类的泛型类型
（4）泛型接口
- 规则和泛型类一样
- 如果实现类是泛型类，那接口和实现类的泛型类型要一致；如果实现类泛型有多个，那需要包括接口的泛型类型
- 如果实现类不是泛型类，那接口要明确泛型类的类型
- 格式
interface 接口名称 <泛型类型1,...> { 泛型类型 方法名(); .... }
5.泛型方法案例实战
（1）什么是泛型方法
- 调用方法的时候指定泛型的具体类型
- 格式
修饰符 <T,E,...> 返回值类型 方法名( 参数列表 ){ 方法体 .... }
- 修复符和返回值中间的有 才是泛型方法 泛型类里面的普通返回值类型不是
（2）声明泛型方法
- 泛型类的类型和泛型方法的类型是互相独立的，同名也不影响
- 声明了【泛型方法】在参数列表和方法体里面才可以用对应的泛型
public static <E> E getRandomElement(List<E> list){ Random random = new Random(); return list.get(random.nextInt(list.size())); }
//测试 public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("张三"); list.add("李祥"); list.add("王武"); String randomElement = getRandomElement(list); System.out.println(randomElement); }
- 注意
- 使用了类泛型的成员方法，不能定义为静态方法；使用了泛型方法的才可以定义为静态方法
（3）可变参数的泛型方法
public static <T> void print(T...arr){ for(T t:arr){ System.out.println(t); } }
//测试 public static void main(String[] args) { print("李祥","张三","李四"); }
6.泛型通配符案例实战
（1）什么是泛型通配符
- Java泛型的通配符是用于解决泛型之间引用传递问题的特殊语法
//表示类型参数可以是任何类型 public class CustomCollection<?>{} //表示类型参数必须是A或者是A的子类 public class CustomCollection<T extends A>{} //表示类型参数必须是A或者是A的超类型 public class CustomCollection<T supers A>{}
分类
- 通用类型通配符 < ? >，如List < ? >
- 主要作用就是让泛型能够接受未知类型的数据
- 可以把 ？看成所有泛型类型的父类，是一种真实的类型，类型通配符是实参，不是形参
- 固定上边界的通配符 采用的形式
- 使用固定上边界的通配符的泛型, 只能够接受指定类及其子类类型的数据。
- 采用的形式, 这里的E就是该泛型的上边界
- 注意: 这里虽然用的是extends关键字, 却不仅限于继承了父类E的子类, 也可以代指显现了接口E的类
- 固定下边界的通配符，采用的形式
- 使用固定下边界的通配符的泛型, 只能够接受指定类及其父类类型的数据。
- 采用的形式, 这里的E就是该泛型的下边界.
- 可以为一个泛型指定上边界或下边界, 但是不能同时指定上下边界
（2）泛型通配符案例实战
//使用泛型通配符，复用性更强 public static void print(NumberCollection<?> collection){ Object collectionValue = collection.getValue(); System.out.println(collectionValue); }
public class NumberCollection<T> { private T value; public NumberCollection(T value){ this.value = value; } public T getValue() { return value; } public void setValue(T value) { this.value = value; } //使用泛型通配符，复用性更强 public static void print(NumberCollection<?> collection){ Object collectionValue = collection.getValue(); System.out.println(collectionValue); } public static void main(String[] args) { NumberCollection<Integer> integerNumberCollection = new NumberCollection<>(1); NumberCollection<Long> longNumberCollection = new NumberCollection<>(23L); //通用性更强 print(integerNumberCollection); print(longNumberCollection); } }
（3）泛型上边界通配符
//使用泛型通配符, 固定上边界的通配符，不能任意元素,只能是Number的子类 public static void printUp(NumberCollection<? extends Number> collection){ Number collectionValue = collection.getValue(); System.out.println(collectionValue); } //字符串类型，测试报错 NumberCollection<String> stringNumberCollection = new NumberCollection<>("springboot"); printUp(stringNumberCollection);
（4）泛型下边界通配符
//只是是integer或者integer的父类 public static void printDown(NumberCollection<? super Integer> collection){ Object object = collection.getValue(); System.out.println(object); } //测试 NumberCollection<Long> longNumberCollection = new NumberCollection<>(23L); //报错，类型不支持，需要ineter或其父类 // printDown(longNumberCollection); NumberCollection<Integer> integerNumberCollection = new NumberCollection<>(1); printDown(integerNumberCollection); NumberCollection<Number> numberCollection = new NumberCollection<>(55L); printDown(numberCollection);
7.泛型类型擦除
（1）什么是泛型类型擦除
- 泛型是jdk1.5后出现的，但泛型代码和常规版本代码可以兼容，主要原因是泛型信息是在代码编译阶段
- 代码编译完成后进入JVM运行前，相关的泛型类型信息会被删除，这个即泛型类型擦除
- 作用范围：类泛型，接口泛型，方法泛型
（2）无类型限制泛型擦除测试
//没指定类型则擦除后是Object最顶级父类 public class Generic <T,K> { private T age; private K name; public static void main(String[] args) { Generic generic = new Generic<Integer,String>(); //反射获取字节码文件class对象 Class<? extends Generic> aClass = generic.getClass(); //获取所有成员变量 Field[] declaredFields = aClass.getDeclaredFields(); for(Field field : declaredFields){ //获取每个属性名称和类型 System.out.println(field.getName() +"，类型="+field.getType().getSimpleName()); } } }
8.泛型数组的创建
- 在 Java 中是不能直接创建泛型对象和泛型数组的
- 主要原因是 Java 有类型擦除，任何泛型类型在擦除之后就变成了 Object 类型或者对应的上限类型
- 那定义的类中如果需要用到泛型数组，如何解决这个问题？
- 需求：创建一个类里面支持泛型数组和返回全部数组的方法
public class GenericsArray<T> { private T[] array; public GenericsArray(Class<T> clz ,int capacity) { array = (T[]) Array.newInstance(clz,capacity); } public T[] getAll() { return array; } public void put(int index, T item) { array[index] = item; } public T get(int index) { return (T)array[index]; } public static void main(String[] args) { GenericsArray<String> genericsArray = new GenericsArray(String.class,3); genericsArray.put(0,"springcloud"); genericsArray.put(1,"springboot"); String value = genericsArray.get(0); System.out.println(value); //下面代代码运行不报错，虽然有泛型的擦除，但在构造器中传递了类型标记Class，从擦除中恢复，使得可以创建实际类型的数组 String[] all = genericsArray.getAll(); System.out.println(all); } }
