Java技能树之“泛型”

泛型在java中有很重要的地位，无论是开源框架还是JDK源码都能看到它。

毫不夸张的说，泛型是通用设计上必不可少的元素，所以真正理解与正确使用泛型，是一门必修课。
一：泛型本质

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。

泛型的本质是参数化类型，即给类型指定一个参数，然后在使用时再指定此参数具体的值，那样这个类型就可以在使用时决定了。这种参数类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。

二：为什么使用泛型

泛型的好处是在编译的时候检查类型安全，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，提高代码的重用率。

 泛型类派生子类

父类派生子类的时候不能在包含类型形参，需要传入具体的类型

• 错误的方式：

public class A extends Container<K, V> {}

• 正确的方式：

public class A extends Container<Integer, String> {}

• 也可以不指定具体的类型，系统就会把K,V形参当成Object类型处理

public class A extends Container {}

2.7 高级通配符

2.7.1背景：

2.7.2 <? extends T> 上界通配符

• 上界通配符顾名思义，<? extends T>表示的是类型的上界【包含自身】，因此通配的参数化类型可能是T或T的子类。

  • 正因为无法确定具体的类型是什么，add方法受限（可以添加null，因为null表示任何类型），但可以从列表中获取元素后赋值给父类型。如上图中的第一个例子，第三个add()操作会受限，原因在于List和List是List<? extends Animal>的子类型。
  1. 
     
     它表示集合中的所有元素都是Animal类型或者其子类
  2. 
     
     List<? extends Animal>
  3. 
     
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• 这就是所谓的上限通配符，使用关键字extends来实现，实例化时，指定类型实参只能是extends后类型的子类或其本身。

  • 例如：
  • 这样就确定集合中元素的类型，虽然不确定具体的类型，但最起码知道其父类。然后进行其他操作。
  1. 
     
     //Cat是其子类
  2. 
     
     List<? extends Animal> list = new ArrayList<Cat>();
  3. 
     
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2.7.3 <? super T> 下界通配符

• 下界通配符<? super T>表示的是参数化类型是T的超类型（包含自身），层层至上，直至Object

  • 编译器无从判断get()返回的对象的类型是什么，因此get()方法受限。但是可以进行add()方法，add()方法可以添加T类型和T类型的子类型，如第二个例子中首先添加了一个Cat类型对象，然后添加了两个Cat子类类型的对象，这种方法是可行的，但是如果添加一个Animal类型的对象，显然将继承的关系弄反了，是不可行的。
  1. 
     
     它表示集合中的所有元素都是Cat类型或者其父类
  2. 
     
     List <? super Cat>
  3. 
     
     复制代码

• 这就是所谓的下限通配符，使用关键字super来实现，实例化时，指定类型实参只能是extends后类型的子类或其本身

  • 例如
  1. 
     
     //Animal是其父类
  2. 
     
     List<? super Cat> list = new ArrayList<Animal>();
  3. 
     
     复制代码

2.7.4 <?> 无界通配符

• 任意类型，如果没有明确，那么就是Object以及任意的Java类了
• 无界通配符用<?>表示，?代表了任何的一种类型，能代表任何一种类型的只有null（Object本身也算是一种类型，但却不能代表任何一种类型，所以List和List的含义是不同的，前者类型是Object，也就是继承树的最上层，而后者的类型完全是未知的）

/**
     *
     * @param t 传入泛型的参数
     * @param <T> 泛型的类型
     * @return T 返回值为T类型
     * 说明：
     *   1）public 与 返回值中间<T>非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。
     *   2）只有声明了<T>的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
     *   3）<T>表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。
     *   4）与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E等形式的参数常用于表示泛型。
     */
    public <T> T genercMethod(T t){
        System.out.println(t.getClass());
        System.out.println(t);
        return t;
    }
 
 
public static void main(String[] args) {
    GenericsClassDemo<String> genericString  = new GenericsClassDemo("helloGeneric"); //这里的泛型跟下面调用的泛型方法可以不一样。
    String str = genericString.genercMethod("hello");//传入的是String类型,返回的也是String类型
    Integer i = genericString.genercMethod(123);//传入的是Integer类型,返回的也是Integer类型
}