为什么要有泛型
生活场景
泛型：标签
举例：
- 中药店，每个抽屉外面贴着标签
- 超市购物架上很多瓶子，每个瓶子装的是什么，有标签
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，List，ArrayList 这个就是类型参数，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，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？
- 解决元素存储的安全性问题，好比商品、药品标签，不会弄错。
- 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。
在集合中没有泛型时
- 任何类型都可以添加到集合中：类型不安全
- 读取出来的对象需要强转：繁琐可能有ClassCastException
在集合中有泛型时
- 只有指定类型才可以添加到集合中：类型安全
- 读取出来的对象不需要强转：便捷
Java泛型可以保证如果程序在编译时没有发出警告，运行时就不会产生ClassCastException异常。同时，代码更加简洁、健壮。
在集合中使用泛型
1. ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();//类型推断 2. list.add(78); 3. list.add(88); 4. list.add(77); 5. list.add(66);
遍历方式一：
1. for(Integer i : list){ 2. //不需要强转 3. System.out.println(i); 4. }
遍历方式二：
1. Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); 2. while (iterator.hasNext()) { 3. System.out.println(iterator.next()); 4. }
1. Set<Map.Entry<String,Integer>> entrySet = map.entrySet(); 2. Iterator<Map.Entry<String,Integer>> iterator = entrySet.iterator(); 3. while(iterator.hasNext()){ 4. Map.Entry<String,Integer> entry = iterator.next(); 5. System.out.println(entry.getKey() + "--->" + entry.getValue()); 6. }
自定义泛型结构
1.泛型的声明
interface List<T> 和 class GenTest<K,V>
其中，T,K,V不代表值，而是表示类型。这里使用任意字母都可以。
常用T表示，是Type的缩写。
2.泛型的实例化：
一定要在类名后面指定类型参数的值（类型）。如：
List strList = new ArrayList(); Iterator iterator = customers.iterator();
- T只能是类，不能用基本数据类型填充。但可以使用包装类填充
- 把一个集合中的内容限制为一个特定的数据类型，这就是generics背后的核心思想
JDK 1.5 之前
1. Comparable c = new Date(); 2. System.out.println(c.compareTo("red"));
JDK 1.5
1. Comparable<Date> c = new Date(); 2. System.out.println(c.compareTo("red"));
体会：使用泛型的主要优点是能够在编译时而不是在运行时检测错误。
注意点
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：<E,T,V>
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 flist = new ArrayList<>();（类型推断）
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
1. class Father<T1, T2> { 2. 3. }
- 没有类型 擦除
1. // 子类不保留父类的泛型 2. // 1)没有类型 擦除 3. class Son1 extends Father {// 等价于class Son extends Father<Object,Object>{ 4. 5. }
- 具体类型
1. // 2)具体类型 2. class Son2 extends Father<Integer, String> { 3. 4. }
子类保留父类的泛型：泛型子类
- 全部保留
1. // 1)全部保留 2. class Son3<T1, T2> extends Father<T1, T2> { 3. }
- 部分保留
1. // 2)部分保留 2. class Son4<T2> extends Father<Integer, T2> { 3. 4. }
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
1. class Father<T1, T2> { 2. } 3. 4. // 子类不保留父类的泛型 5. // 1)没有类型 擦除 6. class Son<A, B> extends Father{//等价于class Son extends Father<Object,Object>{ 7. 8. } 9. 10. // 2)具体类型 11. class Son2<A, B> extends Father<Integer, String> { 12. 13. } 14. 15. // 子类保留父类的泛型 16. 17. // 1)全部保留 18. 19. class Son3<T1, T2, A, B> extends Father<T1, T2> { 20. 21. } 22. 23. // 2)部分保留 24. 25. class Son4<T2, A, B> extends Father<Integer, T2> { 26. }
自定义泛型结构：泛型类
1. class Person<T> { 2. // 使用T类型定义变量 3. private T info; 4. // 使用T类型定义一般方法 5. public T getInfo() { 6. return info; 7. } 8. public void setInfo(T info) { 9. this.info = info; 10. } 11. // 使用T类型定义构造器 12. public Person() { 13. } 14. public Person(T info) { 15. this.info = info; 16. }
自定义泛型结构：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
泛型方法声明泛型时也可以指定上限(后面会提到)
1. public class DAO { 2. public <E> E get(int id, E e) { 3. E result = null; 4. return result; 5. } 6. }
泛型在继承上的体现
请输出如下来两段代码有何不同
1. public void printCollection(Collection c) { 2. Iterator i = c.iterator(); 3. for (int k = 0; k < c.size(); k++) { 4. System.out.println(i.next()); 5. } 6. }
1. public void printCollection(Collection<Object> c) { 2. for (Object e : c) { 3. System.out.println(e); 4. } 5. }
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并不是G的子类型！ 比如：String是Object的子类，但是List并不是List的子类。
通配符的使用
基本介绍
1.使用类型通配符：？
比如：List<?> ，Map<?,?>
Lis<?>t是List<String>、List<Interge>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(); 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。
注意点
注意点1：编译错误：不能用在泛型方法声明上，返回值类型前面<>不能使用?
1. public static <?> void test(ArrayList<?> list){ 2. 3. }
注意点2：编译错误：不能用在泛型类的声明上
1. class GenericTypeClass<?>{ 2. 3. }
注意点3：编译错误：不能用在创建对象上，右边属于创建集合对象
ArrayList<?> list2 = new ArrayList<?>();
1. public static void main(String[] args) { 2. List<?> list = null; 3. list = new ArrayList<String>(); 4. list = new ArrayList<Double>(); 5. // list.add(3);//编译不通过 6. list.add(null); 7. List<String> l1 = new ArrayList<String>(); 8. List<Integer> l2 = new ArrayList<Integer>(); 9. l1.add("尚硅谷"); 10. l2.add(15); 11. read(l1); 12. read(l2); 13. } 14. public static void read(List<?> list) { 15. for (Object o : list) { 16. System.out.println(o); 17. } 18. }
有限制的通配符
?允许所有泛型的引用调用
通配符指定上限
上限extends：使用时指定的类型必须是继承某个类，或者实现某个接口，即<=
通配符指定下限
下限super：使用时指定的类型不能小于操作的类，即>=
举例
<? extends Number>(无穷小 , Number]
只允许泛型为Number及Number子类的引用调用
<? super Number>[Number , 无穷大)
只允许泛型为Number及Number父类的引用调用
<? extends Comparable>
只允许泛型为实现Comparable接口的实现类的引用调用
1. public static void printCollection3(Collection<? extends Person> coll) { 2. //Iterator只能用Iterator<?>或Iterator<? extends Person>.why? 3. Iterator<?> iterator = coll.iterator(); 4. while (iterator.hasNext()) { 5. System.out.println(iterator.next()); 6. } 7. } 8.
1. public static void printCollection4(Collection<? super Person> coll) { 2. //Iterator只能用Iterator<?>或Iterator<? super Person>.why? 3. Iterator<?> iterator = coll.iterator(); 4. while (iterator.hasNext()) { 5. System.out.println(iterator.next()); 6. } 7. 8. }
泛型应用举例：实际案例
用户在设计类的时候往往会使用类的关联关系，例如，一个人中可以定义一个信息 的属性，但是一个人可能有各种各样的信息（如联系方式、基本信息等），所以此信 息属性的类型就可以通过泛型进行声明，然后只要设计相应的信息类即可。
![[Java]泛型](https://ucc.alicdn.com/3mfxe2r26qbaq/developer-article1631767/20241030/17e695849c244f56b4c3cbc4e2bbb757.png?x-oss-process=image/resize,h_160,m_lfit)
