泛型從Java SE 5.0 中開始出現，是 Java 程序設計語言從 1.0 版本發布以來，變化最大的部分。

使用泛型機制編寫的程序代碼要比那些雜亂地使用 Object 變量，然后再進行強制類型轉換的代碼具有更好的安全性和可讀性。特別的泛型對集合類尤其有用，例如，ArrayList 就是一個無處不在的集合類。

至少在表面上看來， 泛型很像 C++ 中的模板（template）。

8.1 為什么要使用泛型程序設計

泛型程序設計（Generic programming) 意味著編寫的代碼可以被很多不同類型的對象所重用。

8.1.1 類型參數的好處

在 Java 中增加范型類之前， 泛型程序設計是用繼承實現的。ArrayList 類只維護一個 Object 引用的數組：

public class ArrayList // before generic classes {private Object[] elementData;...public get Object get(int i){...}public get Object add(Object o){...} }

這種方法有兩個問題。

// 當獲取一個值時必須進行強制類型轉換。 ArrayList files = new ArrayList()； ... String filename = (String) files.get(0);// 此外，這里沒有錯誤檢査。可以向數組列表中添加任何類的對象。 files,add(new File(". .."));

對于這個調用，編譯和運行都不會出錯。然而在其他地方，如果將 get 的結果強制類型轉換為 String 類型， 就會產生一個錯誤。

泛型提供了一個更好的解決方案： 類型參數（ type parameters)。ArrayList 類有一個類型參數用來指示元素的類型：

// 泛型類使用類型參數，指明存儲的數據類型 // 這使得代碼具有更好的可讀性。人們一看就知道這個數組列表中包含的是 String 對象。 ArrayList<String> files = new ArrayList<String>():// Java SE 7 之后可以這樣寫, 略去后面的泛型說明 ArrayList<String> files = new ArrayList();

使用泛型指定明確類型之后，編譯器可以更好的檢測，從而降低出現類型轉換異常的可能，故更加安全。

8.1.2 誰想成為泛型程序員

應用程序員【做實際應用開發的程序員，非專業造輪子】往往更喜歡使用現成的泛型代碼，而不喜歡去設計開發自己的泛型代碼。

實現一個泛型類并沒有那么容易。對于類型參數，使用這段代碼的程序員可能想要內置（ plugin) 所有的類。他們希望在沒有過多的限制以及混亂的錯誤消息的狀態下， 做所有的事情。因此， 一個泛型程序員的任務就是預測出所用類的未來可能有的所有用途。【這個難度是有點大的】

泛型程序設計劃分為 3 個能力級別。 基本級別是， 僅僅使用泛型類—典型的是像ArrayList 這樣的集合—不必考慮它們的工作方式與原因。大多數應用程序員將會停留在這一級別上，直到出現了什么問題。當把不同的泛型類混合在一起時，或是在與對類型參數一無所知的遺留的代碼進行銜接時， 可能會看到含混不清的錯誤消息。如果這樣的話，就需要學習 Java 泛型來系統地解決這些問題， 而不要胡亂地猜測。當然，最終可能想要實現自己的泛型類與泛型方法。

8.2 定義簡單泛型類

一個泛型類（ generic class) 就是具有一個或多個類型變量的類。以一個 Pair 類為例：

// 類型變量 T 用“<>”，寫在類名后面 public class Pair<T> {private T first;private T second;public Pair() { first = null ; second = null ; }public PairfT first, T second) { this.first = first; this.second = second; }public T getFirstO { return first; }public T getSecondO { return second; }public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }public void setSecond(T newValue) { second = newValue; } }

泛型類可以有多個類型變量。例如， 可以定義 Pair 類，其中 第一個域 和 第二個域 使用不同的類型：

public class Pair<T, U> { . . . } // 用具體的類型替換類型變量就可以實例化泛型類型， 例如： Pair<String> // 可以將結果想象成帶有構造器的普通類： Pair<String> Pair<String>(String, String) // 和方法： String getFirstO String getSecond() void setFirst(String) void setSecond(String)

換句話說，泛型類可看作普通類的工廠。

8.3 泛型方法

實際上，還可以直接定義一個帶有類型參數的簡單方法。

class ArrayAlg {// 定義在普通類中的泛型方法// 注意：類型變量修飾符放在方法修飾符后面，返回類型前面。// 當然這里的返回類型就是指定的泛型類型，參數也是.public static <T> T getMiddle(T... a){return a[a.length / 2];} }

調用泛型方法：

// 當調用一個泛型方法時，在方法名前的尖括號中放人具體的類型 String middle = ArrayAlg.<String>getMiddle("John", "Q.", "Public");// 其實編譯器可以根據實際傳入參數，確定泛型類型，所以可以簡寫 String middle = ArrayAlg.getMiddle("John", "Q.", "Public");

8.4 類型變量的限定（extends）

有時，類或方法需要對類型變量加以約束。未加限定的類型變量 T 相當于 Object，加上限定之后其表示范圍就變小了。

// 這里限定了類型變量 T 只能是實現了 Comparable 接口的類 public static <T extends Comparable> T min(T[] a){...}

讀者或許會感到奇怪—在此為什么使用關鍵字 extends 而不是 implements ? 畢竟，Comparable 是一個接口。下面的記法

<T extends BoundingType>
表示 T 應該是綁定類型的子類型 （subtype)。 T 和綁定類型可以是類， 也可以是接口。選擇關鍵字 extends 的原因是更接近子類的概念， 并且 Java 的設計者也不打算在語言中再添加一個新的關鍵字（如 sub)。

一個類型變量或通配符可以有多個限定，例如：

<T extends Comparable & Serializable, U extends Response>

限定類型用 “&” 分隔，而逗號“,”用來分隔多個類型變量。

在 Java 的繼承中， 可以根據需要擁有多個接口超類型， 但限定中至少有一個類。如果用一個類作為限定，它必須是限定列表中的第一個。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的《Java 核心技术卷1 第10版》学习笔记 ------ 泛型【基础】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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