Java——泛型基本总结（通配符、泛型接口、泛型方法）
目录
JDK1.5后的三大主要特性：泛型、枚举、Annotation。
1、泛型的产生背景
假如，现在定义一个表示坐标的类，Point，属性坐标x，y，但是此类设计特殊，现在由于设计特殊，现在实际使用中有可能出现以下三种结构的数据：
- 整数：x=10、y=10；
- 小数：x=10.1、y=10.1；
- 字符串：x=东经10度、y=北纬20度。
可以发现，Point中可以保存三种数据类型，而Point类中只存在xy两个属性。现在唯一可以想到的数据类型就是Object类型，因为满足以下转换：
保存int：int-》自动装箱为Integer-》向上转型为Object；
保存double：double-》自动装箱为Double-》向上转型为Object；
保存字符串：String-》向上转型为Object。
【第一步】：定义Point类
class Point {
private Object x;
private Object y;
public Object getX() {
return x;
}
public void setX(Object x) {
this.x = x;
}
public Object getY() {
return y;
}
public void setY(Object y) {
this.y = y;
}
}
【第二步】：设置&取出数据
Point p = new Point();
//整型数据
p.setX(10);
p.setY(10);
int x1 = (Integer)p.getX();
int y1 = (Integer)p.getY();
System.out.println("x="+x1+",y="+y1);
//double数据
p.setX(10.1);
p.setY(10.1);
double x2 = (Double)p.getX();
double y2 = (Double)p.getY();
System.out.println("x="+x2+",y="+y2);
//字符串数据
p.setX("东经10度");
p.setY("北纬20度");
String x3 = (String)p.getX();
Stringy3 = (String)p.getY();
System.out.println("x="+x3+",y="+y3);
以上的操作虽然满足了要求，但是整个代码的实现关键在于利用了Object类型，利用Object操作的优点是可以接收所有的数据类型，但是Object类要接收数据类型，必须进行强制的向下转型，存在隐患：
p.setX(100);
p.setY("北纬20度");
String x3 = (String)p.getX();
String y3 = (String)p.getY();
System.out.println("x="+x3+",y="+y3);
以上代码编译OK，但是项目运行时会发生错误：
以上分析可知，向下转型这种操作本身存在安全隐患问题，且不能通过编译检查出来，用Object类进行这类处理就说有这种问题。那么该问题如何解决呢？唯一的解决方案就是不进行对象的向下转型。这样的背景下，就产生了泛型的技术。
泛型的本质：类中的属性或方法的参数，不设置具体的类型，只使用一个标记表示，而在类使用的时候才对其动态的绑定一种数据类型。
【举例】：使用泛型
class Point<T> { //T:Type,P:Param,R:Return
private T x;
private T y;
public T getX() {
return x;
}
public void setX(T x) {
this.x = x;
}
public T getY() {
return y;
}
public void setY(T y) {
this.y = y;
}
}
此时，Point类中的属性类型无法确定，必须在类实例化对象的时候动态的绑定。
【举例】：使用泛型
Point<String> p = new Point<>();
p.setX("东经10度");
p.setY("北纬20度");
String x = p.getX();
String y = p.getY();
System.out.println("x="+x+",y="+y);
此时我们设置数据时，数据类型不是String，编译不通过，且取出数据时也不用进行强制向下转型，消除了安全隐患。
2、泛型的通配符？
现在假设有如下泛型类：
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
Message<String> msg = new Message<>();
fun(msg);
System.out.println(msg.getInfo());
}
public static void fun(Message<String> temp){
temp.setInfo("HELLO");
}
}
class Message<T>{
private T info;
public T getInfo() {
return info;
}
public void setInfo(T info) {
this.info = info;
}
}
泛型类型可以改变，将以上使用的泛型类型由String 变为Integer，此时fun方法不能正常使用，且由于重载是受到参数类型而不是泛型类型的限制，那么无法通过重载来解决此问题。那么该如何解决，需要一种标记满足以下要求：
- 可以用于泛型上，这样可以避免安全警告；
- 标记使用后，允许接收任何内容，但是不能修改里面的数据；
为此，泛型中提供了一个重要的通配符“?”
【举例】：使用通配符描述
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
Message<Integer> msg = new Message<>();
msg.setInfo(100);
fun(msg);
}
public static void fun(Message<?> temp){
System.out.println(temp.getInfo());
}
}
但是，此通配符基础上又扩展处理两个子通配符组合：
- ?extends 类：设置泛型的上限，可以设置在类或方法参数中；
?extends Number：表示可以使用的泛型只能是Number或者Number的子类； - ?super 类：设置泛型的下限，可以设置在方法参数中：
?super String：表示只能够设置String或者其父类。
【举例】：设置泛型的上限（只能设置数字）
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
Message<Integer> msg = new Message<>();
msg.setInfo(1000);
fun(msg);
}
public static void fun(Message<? extends Number> temp){
System.out.println(temp.getInfo());
}
}
class Message<T extends Number>{
private T info;
public T getInfo() {
return info;
}
public void setInfo(T info) {
this.info = info;
}
}
【举例】：设置泛型 的下限
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
Message<String> msg = new Message<>();
msg.setInfo("1111");
fun(msg);
}
public static void fun(Message<? super String> temp){
System.out.println(temp.getInfo());
}
}
class Message<T>{
private T info;
public T getInfo() {
return info;
}
public void setInfo(T info) {
this.info = info;
}
}
后续看开发文档时，会看见很多这样的通配符标记，我们要看的懂，我们要掌握?的作用是什么。
3、泛型接口（重点）
在接口上用泛型，就是泛型接口。
interface IMessage<T>{
public void print(T t);//方法上使用泛型
}
以上，实现 了泛型接口，但是对于泛型接口的子类，有两种实现形式：
- 模式一：子类继续使用泛型声明
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
MessageImpl<String> msg = new MessageImpl<>();
msg.print("hello");
}
interface IMessage<T>{
public void print(T t);//方法上使用泛型
}
class MessageImpl<P> implements IMessage<P>{
@Override
public void print(P p) {
System.out.println(p);
}
}
}
模式二：子类定义时不使用泛型，直接为父接口设置好泛型类型
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
MessageImpl msg = new MessageImpl();
msg.print("hello");
}
interface IMessage<T>{
public void print(T t);//方法上使用泛型
}
class MessageImpl implements IMessage<String>{
@Override
public void print(String p) {
System.out.println(p);
}
}
}
以上两种实现模式要掌握，非常重要。
4、泛型方法
若在一个方法使用了泛型，这个方法就称为泛型方法。
interface IMessage<T>{
public void print(T t);//方法上使用泛型
}
泛型方法不一定还要定义在泛型声明的一个类中，也可能就是一个方法定义为泛型方法。
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
Integer num[] = fun(1,2,3);
for (Integer n:num){
System.out.println(n);
}
}
public static <T> T[] fun(T ... arg){ //声明并返回泛型
return arg;
}
}
现实来讲，泛型方法能看懂即可。
5、总结
1）泛型解决的问题就是向下转型所带来的安全隐患；
2）泛型的本质：类的属性或方法的参数可以由用户在使用时动态设置；
3）通配符?、？ extends 类、? super 类。
作于202005112145，已归档
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