泛型

泛型是什么？

泛型本质是指类型参数化。意思是允许在定义类、接口、方法时使用类型形参，当使用时指定具体类型，所有使用该泛型参数的地方都被统一化，保证类型一致。如果未指定具体类型，默认是Object类型。集合体系中的所有类都增加了泛型，泛型也主要用在集合。

 

泛型的定义

泛型类：public class Demo<T> {} ，T表示未知类型。

泛型接口：public interface ImplDemo<T,V>{} ，和定义类一样(接口就是一个特殊类)。

泛型方法：public <T>  void demo1(T name){System.out.println(name);} , public <T> T demo2(T t){ return t;}

 

泛型的好处

1. 编译时确定类型，保证类型安全,避免类型转换异常。
2. 避免了强制类型转换。
3. 代码利于重用，增加通用性。

泛型的限制和规则

• 泛型的类型参数只能是引用类型，不能使用值类型。
• 泛型的类型参数可以有多个。
• 泛型类不是真正存在的类，不能使用instanceof运算符。
• 泛型类的类型参数不能用在静态申明。
• 如果定义了泛型，不指定具体类型，泛型默认指定为Ojbect类型。
• 泛型使用？作为类型通配符，表示未知类型，可以匹配任何类型。因为是未知，所以无法添加元素。
• 类型通配符上限：<? extends T>，?代表是T类型本身或者是T的子类型。常用于泛型方法，避免类型转换。
• 类型通配符下限。<? super T>，?代表T类型本身或者是T的父类型。
• 除了通配符可以实现限制，类、接口和方法中定义的泛型参数也能限制上限和下限。

定义泛型类
public class Person<T> {
    private T name;//类型是未知的
    
    public Person(T name) {
        this.name = name;
    }    
    
    public T getName() {
        return name;
    }
    
    public void sexName(T name) {
        this.name = name;
    }

}

在上面实例中，Person类定义成泛型类，成员变量name的类型指定为T，表示未知类型。实例化该类对象后，可以看到name的类型是Object，表示可以接收任何类型。
Person p = new Person(10);    //new Person(Object name)

加上泛型后
//使用泛型两种方式
Person<String> ps = new Person<String>(); //new Person<String>(String name)
Person<String> ps = new Person<>();//new Person<>(T name)
第一种，会直接确定参数类型是什么，而第二种的参数类型是T ，但如果加入的非String类型，编译器会检查并报错。两者区别不大。在JDK1.7之后使用第二种，会自动检查泛型，可以省略后部分<>的泛型参数，建议使用第二种。

定义泛型接口
interface A<T>{
    void display(T value); 
    T getValue(T v);
}

//未对泛型接口指定具体类型
public class Person implements A{

    @Override
    public void display(Object obj) {
        System.out.println();
    }

    @Override
    public Object getValue(Object v) {
        return null;
    }
    
}

当我们为泛型接口指定具体类型后，代码如下：

//泛型接口
interface A<T>{
    void display(T value); 
    T getValue(T v);
}

//为泛型接口指定具体类型
public class Person implements A<String>{
    @Override
    public void display(String value) {
    }
    @Override
    public String getValue(String v) {
        return null;
    }
}

定义泛型方法

public static void main(String[] args) {
        Integer[] arr =  {1, 8, 15, 6, 3};
        Double[] douArr = {10.5, 25.1, 4.9, 1.8};
        String[] strArr = {"我","是","字","符","串"};
        
        forArrGenric(strArr);
        
    }
    //泛型方法
    public static <T> void forArrGenric(T[] arr) {
        for(int i=0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }

使用类型通配符

使用之前，先使用常规方式来进行比较。
    public static void main(String[] args) {
        HashSet hs = new HashSet();
        hs.add("A");
        hs.add("QQ");
        hs.add("Alipay");

        new Test2().test2(hs);
    }    
    //普通遍历Set集合，Set是泛型接口，没指定具体泛型参数会引起警告
    public void test(Set s) {
        for(Object o : s)
            System.out.println(o);
    }    
    //增加泛型参数，参数类型是Set<Object>
    public void test2(Set<Object> s) {
        for(Object o : s)
            System.out.println(o);
    }


方法参数的Set集合使用了泛型参数<Object>，方便将参数类型转换成Object，看起来没什么错。当传入一个带泛型参数的集合时，会出现编译错误。代码如下：
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<String> hs = new HashSet();
        hs.add("A");
        hs.add("QQ");
        hs.add("Alipay");
        new Test2().test2(hs); //error
    }    
    //增加泛型参数，参数类型是Set<Object>
    public void test2(Set<Object> s) {
        for(Object o : s)
            System.out.println(o);
    }
因为泛型类不是真正存在的类，所以Set<String>和Set<Object>不存在关系，自然无法作为参数传入进去。这时我们就可以使用类型通配符，如下：
 
    //使用类型通配符作为类型参数
    public void test2(Set<?> s) {
        for(Object o : s)
            System.out.println(o);
    }
 

Set<?>表示可以匹配任意的泛型Set。虽然可以使用各种泛型Set了。但弊端就是类型未知，所以无法添加元素。还有范围过于广泛，所以这时可以考虑限制的类型通配符。
 
限制的类型通配符


上面代码只要是泛型Set都允许被遍历，如果只想类型通配符表示一个类和其子类本身呢？设置类型通配符上限，代码如下：
 
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Test2> ar = new ArrayList<>();
        List<Test3> lt = new ArrayList<>();
        List<String> lStr = new ArrayList<>();
        demo(ar);
        demo(lt);
        demo(lStr); //error
    }    
    //限制的类型通配符
    public static void demo(List<? extends Test2> t) {
        for(int i = 0; i < t.size(); i++) {
            System.out.println(t.get(i));
        }
    }
}
class Test3 extends Test2{}//子类
<? extends T>：表示类型是T本身或者是T类型的子类类型。
<? super T>：表示类型是T类型本身或者是T类型的父类类型。叫做类型通配符的下限。使用方式都差不多。