[转载] 详解Java中的泛型
參考鏈接： Java中具有泛型的有界類型
1、什么是泛型?
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泛型，即“參數(shù)化類型”。一提到參數(shù)，最熟悉的就是定義方法時(shí)有形參，然后調(diào)用此方法時(shí)傳遞實(shí)參。那么參數(shù)化類型怎么理解呢？顧名思義，就是將類型由原來(lái)的具體的類型參數(shù)化，類似于方法中的變量參數(shù)，此時(shí)類型也定義成參數(shù)形式（可以稱之為類型形參），然后在使用/調(diào)用時(shí)傳入具體的類型（類型實(shí)參）。?
2、一個(gè)小例子?
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import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
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public static void main(String[] args) {
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? ? ? ? List list = new ArrayList();
? ? ? ? list.add("hello");
? ? ? ? list.add("hallo");
? ? ? ? list.add(1);
? ? ? ? for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
? ? ? ? ? ? String str = (String) list.get(i);
? ? ? ? ? ? System.out.println(str);
? ? ? ? }
? ? }
}?
上面的程序：? 編譯階段正常，而運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)異常?
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String?
存在的問(wèn)題：? 當(dāng)把一個(gè)對(duì)象收入集合中，集合不會(huì)記住此對(duì)象的類型，當(dāng)再次從集合中取出此對(duì)象時(shí)，對(duì)象變成了Object類型，但其運(yùn)行時(shí)類型任然為其本身類型。強(qiáng)制轉(zhuǎn)換時(shí)，容易出現(xiàn)異常，正如程序中把Integer轉(zhuǎn)為String失敗。?
解決方法：? 通過(guò)使用泛型來(lái)使集合能夠記住集合內(nèi)元素各類型?
將上面的代碼用泛型來(lái)實(shí)現(xiàn)?
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
?
public class Main {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? List<String> list = new ArrayList<String>();
? ? ? ? list.add("hello");
? ? ? ? list.add("hallo");
? ? ? ? list.add(1);
? ? ? ? for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
? ? ? ? ? ? String str = list.get(i);
? ? ? ? ? ? System.out.println(str);
? ? ? ? }
? ? }
}?
這時(shí)，編譯錯(cuò)誤，無(wú)法運(yùn)行?
Error:(13, 13) java: 對(duì)于add(int), 找不到合適的方法
? ? 方法 java.util.Collection.add(java.lang.String)不適用
? ? ? (參數(shù)不匹配; int無(wú)法轉(zhuǎn)換為java.lang.String)
? ? 方法 java.util.List.add(java.lang.String)不適用
? ? ? (參數(shù)不匹配; int無(wú)法轉(zhuǎn)換為java.lang.String)?
通過(guò)List，直接限定了list集合中只能含有String類型的元素，從而在取得集合中的元素時(shí)無(wú)須進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，編譯器可以確定集合中存的都是String類型。?
3、泛型的特性?
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Java中的泛型，只在編譯階段有效。?
在編譯過(guò)程中，正確檢驗(yàn)泛型結(jié)果后，會(huì)將泛型的相關(guān)信息擦出，并且在對(duì)象進(jìn)入和離開(kāi)方法的邊界處添加類型檢查和類型轉(zhuǎn)換的方法。?
泛型信息不會(huì)進(jìn)入到運(yùn)行時(shí)階段。?
4、泛型的使用?
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在泛型使用過(guò)程中，操作的數(shù)據(jù)類型被指定為一個(gè)參數(shù)，這種參數(shù)類型可以用在類、接口和方法中，分別被稱為泛型類、泛型接口、泛型方法。?
以幾個(gè)小例子來(lái)分析一下?
(1) 泛型類?
public class ArrayList<E>
extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable?
用泛型類聲明與建立對(duì)象?
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();?
JDK7之后可以寫(xiě)成：?
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();?
(2) 泛型接口?
...
public interface Comparator<T>{
? ? int compare(T o1, T o2);
? ? ...
}?
使用方法?
public class StringComparator implements Comparator<String>{
? ? @Override
? ? public int compare(String s1, String s2){
? ? ? ? return -s1.compareTo(s2);
? ? }
}?
(3) 泛型方法?
public static <T> T elemof(T[] objs,int index){
? ? return objs[index];
}?
使用方法?
public static String elemof(String[] objs,int index){
? ? return objs[index];
}?
5、泛型的上下邊界問(wèn)題?
?
可以使用extends與super關(guān)鍵字、?類型通配符來(lái)限制泛型，并且可以結(jié)合這三者來(lái)模擬共變性與逆變性。?
共變性與逆變性?
如果B是A的子類，而Node< B >可視為一種Node< A >，則稱Node具有共變性(Covariance)或者有彈性的(Flexible)。?
如果B是A的子類，而Node< A >可視為一種Node< B >，則稱Node具有逆變性(Contravariance)。?
Java泛型不支持共變性與逆變性?
(1) 使用?與extends來(lái)模擬共變性?
class Fruit{}
class Apple extends Fruit{}
class RedApple extends Apple{}
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List< ? extends Fruit > list1 = new ArrayList<Fruit>();
List< ? extends Fruit > list2 = new ArrayList<Apple>();
List< ? extends Fruit > list3 = new ArrayList<RedApple>();?
Fruit為上界，即List< ? extends Fruit >類型的對(duì)象可以引用持有Fruit及其子類的容器。?
關(guān)于一個(gè)add方法：?
void add(List< ? extends Fruit > list, Apple a){
? ? ?list.add(a);
}?
如果list引用的是持有RedApple類型的容器，那么將Apple類型向下轉(zhuǎn)型是不安全的，所以用List< ? extends Fruit >，add方法是受到限制的，即無(wú)法向容器中添加任何實(shí)際的類型除了null。?
(2) 使用?與super來(lái)模擬逆變性?
List< ? super RedApple > list4 = new ArrayList<RedApple>();
List< ? super RedApple > list5 = new ArrayList<Apple>();?
RedApple為下界，即List< ? super RedApple >類型的對(duì)象可以引用持有RedApple及其父類的容器。?
此時(shí)add方法是沒(méi)有限制的，但是也只能是添加Jonathan及其父類型。若事先不知道List< ? super RedApple >引用的對(duì)象所持有的類型，則可以做到向上轉(zhuǎn)型，而向上轉(zhuǎn)型是安全的。?
6、小結(jié)?
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泛型的本質(zhì)是：參數(shù)化類型?
只在編譯階段有效，泛型使用無(wú)錯(cuò)誤時(shí)，擦出泛型的相關(guān)信息，并且在對(duì)象進(jìn)入和離開(kāi)方法的邊界處添加類型檢查和類型轉(zhuǎn)換的方法，泛型信息不會(huì)進(jìn)入到運(yùn)行時(shí)階段。?
泛型可以被用在類、接口和方法中，而且可以限制泛型的上下界。?
雖然Java泛型不支持共變性與逆變性，但是?與extends可模擬共變性;?與super可模擬逆變性。?
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參考資料?
《Java學(xué)習(xí)筆記》 林信良?
Java泛型的邊界問(wèn)題?
java 泛型詳解-絕對(duì)是對(duì)泛型方法講解最詳細(xì)的，沒(méi)有之一
總結(jié)
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