泛型的设计背景
集合容器类在设计阶段 / 声明阶段不能确定这个容器到底实际存的是什么类型的对象，所以 在 JDK1.5 之前只能把元素类型设计为 Object ， JDK1.5 之后使用泛型来解决。 因为这个时候除了元素的类型不确定，其他的部分是确定的，例如关于 这个元素如何保存，如何管理等是确定的，因此此时 把元素的类型设计成一个参数，这个类型参数叫做泛型。 Collection<E> ， List<E> ， ArrayList<E> 这个 <E> 就 是类型参数，即泛型。
泛型的概念
所谓泛型，就是允许在定义类、接口时通过一个标识表示类中某个属性的类型或者是某个方法的返回值及参数类型。这个类型参数将在使用时（例如， 继承或实现这个接口，用这个类型声明变量、创建对象时）确定（即传入实际的类型参数，也称为类型实参）。
从 JDK1.5 以后， Java 引入了“参数化类型（ Parameterized type ）”的概念，允许我们在创建集合时再指定集合元素的类型，正如：List<String> ，这表明该List 只能保存字符串类型的对象。
JDK1.5 改写了集合框架中的全部接口和类，为这些接口、类增加了泛型支持， 从而可以在声明集合变量、创建集合对象时传入类型实参。
那么为什么要有泛型呢，直接Object不是也可以存储数据吗？
1. 解决元素存储的安全性问题，好比商品、药品标签，不会弄错。
2. 解决获取数据元素时，需要类型强制转换的问题，好比不用每回拿商品、药品都要辨别。
一、在集合中使用泛型
public class GenericTest { //在集合中使用泛型之前的情况 @Test public void test1(){ ArrayList list = new ArrayList(); //需求：存放学生的成绩 list.add(78); list.add(76); list.add(89); list.add(88); //问题一：类型不安全 //list.add("Tom"); for(Object score : list){ //问题二：强转时、可能出现ClassCastException int stuScore = (Integer)score; System.out.println(stuScore); } } //在集合中使用泛型的情况：以ArrayList为例 @Test public void test2(){ ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); list.add(78); list.add(76); list.add(89); list.add(88); //编译时，就会进行类型检察，保证数据的安全 // list.add("Tom"); //方式一： // for(Integer score : list){ // //避免了强转操作 // int stuScore = score; // System.out.println(stuScore); // } //方式二： Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); while(iterator.hasNext()){ int stuScore = iterator.next(); System.out.println(stuScore); } } //在集合中使用泛型的情况：以HashMap为例 @Test public void test3(){ //Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>(); //JDK7新特性:类型推断 Map<String,Integer> map = new HashMap<>(); map.put("Tom",87); map.put("Jerry",87); map.put("Jack",67); // map.put(123,"ABC"); //泛型的嵌套 Set<Map.Entry<String, Integer>> entry = map.entrySet(); Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entry.iterator(); while (iterator.hasNext()){ Map.Entry<String, Integer> e = iterator.next(); System.out.println(e.getKey() + "---->" + e.getValue()); } } }
总结：
① 集合接口或集合类在jak5.0时都修改为带泛型的结构。
② 在实例化集合类时，可以指明具体的泛型类型
③ 指明完以后，在集合类或接口中凡是定义类或接口时，内部结构使用到类的泛型的位置，都指定为实例化时的泛型类型
比如：add(E e) ---->实例化以后：add（Integer e）
④ 注意点：泛型的类型必须是类，不能是基本数据类型，需要用到基本数据类型的位置，拿包装类替换
⑤ 如果实例化时，没有指明泛型的类型，默认类型为java.lang.Object
二、自定义泛型结构
1、自定义泛型类
1.泛型类可能有多个参数，此时应将多个参数一起放在尖括号内。比如： <E1,E2,E3>
2. 泛型类的构造器如下： public GenericClass(){} 。 而下面是错误的：public GenericClass<E>(){}
3. 实例化后，操作原来泛型位置的结构必须与指定的泛型类型一致。
4. 泛型不同的引用不能相互赋值。 尽管在编译时ArrayList<String> 和 ArrayList<Integer> 是两种类型，但是，在运行时只有 一个ArrayList 被加载到 JVM 中。
5. 泛型如果不指定，将被擦除，泛型对应的类型均按照 Object 处理，但不等价 于Object 。 经验： 泛型要使用一路都用。要不用，一路都不要用。
6. 如果泛型结构是一个接口或抽象类，则不可创建泛型类的对象。
7. jdk1.7 ，泛型的简化操作： ArrayList<Fruit> flist = new ArrayList<>();
8. 泛型的指定中不能使用基本数据类型，可以使用包装类替换。
9. 在类 / 接口上声明的泛型，在本类或本接口中即代表某种类型，可以作为非静态属性的类型、非静态方法的参数类型、非静态方法的返回值类型。但在 静态方法 中不能使用类的泛型。
10. 异常类不能是泛型的
11. 不能使用 new E[] 。但是可以： E[] elements = (E[])new Object[capacity];
参考： ArrayList 源码中声明： Object[] elementData ，而非泛型参数类型数组。
12. 父类有泛型，子类可以选择保留泛型也可以选择指定泛型类型：
子类不保留父类的泛型：按需实现
没有类型 擦除
具体类型
子类保留父类的泛型：泛型子类
全部保留
部分保留
结论：子类必须是“富二代”，子类除了指定或保留父类的泛型，还可以增加自
己的泛型
2、自定义泛型方法
方法，也可以被泛型化，不管此时定义在其中的类是不是泛型类。在泛型 方法中可以定义泛型参数，此时，参数的类型就是传入数据的类型。
泛型方法的格式：
[ 访问权限 ] < 泛型 > 返回类型 方法名 ([ 泛型标识 参数名称 ]) 抛出的异常
三、泛型在继承上的体现
如果 B 是 A 的一个子类型（子类或者子接口），而 G 是具有泛型声明的 类或接口，G<B> 并不是 G<A> 的子类型！
比如： String 是 Object 的子类，但是 List<String > 并不是 List<Object> 的子类。
public void testGenericAndSubClass() { Person[] persons = null; Man[] mans = null; // 而 Person[] 是 Man[] 的父类. persons = mans; Person p = mans[0]; // 在泛型的集合上 List<Person> personList = null; List<Man> manList = null; // personList = manList;(报错) }
四、通配符的使用
1. 使用类型 通配符：？
比如： List<?> ， Map<?,?>
List<?> 是 List<String> 、 List<Object> 等各种泛型 List 的父类。
2. 读取 List<?> 的对象 list 中的元素时，永远是安全的，因为不管 list 的真实类型
是什么，它包含的都是 Object 。
3. 写入 list 中的元素时，不行。因为我们不知道 c 的元素类型，我们不能向其中
添加对象。
唯一的例外是 null ，它是所有类型的成员。
将任意元素加入到其中不是类型安全的 ：
Collection<?> c = new ArrayList<String>();
c.add(new Object()); // 编译时错误
因为我们不知道 c 的元素类型，我们不能向其中添加对象。 add 方法有类型参数 E 作为集
合的元素类型。我们传给 add 的任何参数都必须是一个未知类型的子类。因为我们不知
道那是什么类型，所以我们无法传任何东西进去。
唯一的例外的是null，它是所有类型的成员。
另一方面，我们可以调用 get()方法并使用其返回值。返回值是一个未知的
类型，但是我们知道，它总是一个Object。
注意：
4.有限制的通配符
举个栗子：
public static void printCollection3(Collection<? extends Person> coll) { //Iterator只能用Iterator<?>或Iterator<? extends Person> Iterator<?> iterator = coll.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.println(iterator.next()); } } public static void printCollection4(Collection<? super Person> coll) { //Iterator只能用Iterator<?>或Iterator<? super Person> Iterator<?> iterator = coll.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.println(iterator.next()); } }
![[Java]泛型](https://ucc.alicdn.com/3mfxe2r26qbaq/developer-article1631767/20241030/17e695849c244f56b4c3cbc4e2bbb757.png?x-oss-process=image/resize,h_160,m_lfit)
